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第十四章 水和电解质代谢 水代谢 钠、氯和钾的代谢 体液 水盐代谢的调节 钙磷代谢 微量元素. 第一节 体 液. 一、体液的含量和分布. 二、体液的电解质含量及其特点. 三、各部分体液间的交换. 一、体液的含量和分布. 体液 :. 水 + 溶质,约占体重 60% 。. 细胞内液 (40%). 血浆 (5%). 体液. 细胞外液 (20%). 组织间液 (15%). 体液含量及分布 因年龄、性别、胖瘦情况而异。. 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. 主要阳离子.
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第十四章 水和电解质代谢水代谢 钠、氯和钾的代谢 体液 水盐代谢的调节 钙磷代谢 微量元素
第一节 体 液 一、体液的含量和分布 二、体液的电解质含量及其特点 三、各部分体液间的交换
一、体液的含量和分布 体液: 水+溶质,约占体重60%。 细胞内液(40%) 血浆(5%) 体液 细胞外液(20%) 组织间液(15%) 体液含量及分布 因年龄、性别、胖瘦情况而异。 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
主要阳离子 主要阴离子 二、体液的电解质含量及其特点 水 Na+、K+、Cl-、Ca2+、 Mg2+、HCO3-、HPO42+、 有机酸根、蛋白质 电解质: 体液 溶质 非电解质: 葡萄糖、尿素 它们在细胞内外液中的分布有很大差异 Na+ 细胞外液 Cl-,HCO3- 细胞内液 HPO42- ,Pr- K+
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 (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 (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。 蛋白质 胶体渗透压 晶体渗透压 无机离子+非电解质
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
毛细血管壁 低分子量物质 心功能不全 静脉回流受阻 毛细血管压 组织液回流 低蛋白血症 血浆胶体渗透压 (一)血浆与组织间液之间的交流 组织间液静水压 组织液 血浆胶体渗透压 血浆 毛细血管压 正常时,流出与流回量基本相等 组织液胶体渗透压 水肿 水肿
葡萄糖 氨基酸 O2 尿素 O2 葡萄糖 CO2 CO2 氨基酸 HCO3- HCO3- Cl- 尿素 Cl- Na+ Na+ H2O H2O 钠泵 K+ K+ Pr、Ca2+、Mg2+ Pr、Ca2+、Mg2+ (二) 细胞内液与组织间液之间的交换 “水向高处流”
第二节 水代谢 • 一、水的生理功能 (一)细胞的组成成分 (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
二、水平衡----水的摄入和排出 • 水的摄入
第三节 钠、氯和钾的代谢 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。
(二) 摄入和排出 摄入: 主要来自食盐,由胃肠道吸收。 尿、汗、粪 排出: 90%的Na+从肾排出 肾排Na+特点: 多吃多排、 少吃少排、 不吃不排。
二、钾的代谢 (一)含量和分布 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 保持血浆[K+]恒定具有重要意义 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 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 2. 体液H+浓度 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 肾排K+特点: 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 不宜过早(见尿补钾) 不宜过多 不宜过浓(切忌10%KCl静脉推注!) 不宜过快(注意滴速)
第四节 水盐代谢的调节 神经系统 • 水盐平衡参与调节成员 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。
高盐饮食、机体失水( 1%~2%) 细胞外液渗透压↑ 刺激 丘脑下部渗透压感受器 大脑皮层 口渴 饮水 一、神经调节 细胞外液渗透压恢复正常
二、激素调节 (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 下丘脑渗透压感受器 左心房血容量感受器 分泌调节 颈动脉及主动脉压力感受器
+ 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 ATP 上皮细胞表面受体 ADH+ AC cAMP 膜蛋白磷酸化 水通道开放 肾小管对水的重吸收↑
入细胞核 (二) 醛固酮 作用: 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: 保Na+、保水、排K+、排H+, 增加血容量(排钾保钠) 作用机制: 转录和合成 醛固酮诱导蛋白 醛固酮 肾小管对Na+重吸收↑ 肾小管上皮细胞膜上的钠泵运转
醛固酮分泌影响因素 1. 肾素-血管紧张肽系统(活性↑, 醛固酮分泌↑) 醛固酮分泌↑ 2. 血[K+ ]:血[K+]↑ 3. 血[Na+ ]: 血[Na+]↑ 醛固酮分泌↓ [Na+]/[K+]比值↑ 醛固酮分泌↓ 醛固酮分泌↑ [Na+]/[K+]比值↓
(三)心钠素(ANF) 合成和分泌: 心房细胞 α-ANF、β-ANF、γ-ANF 形式: 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 细胞外液↑, 血压↑ 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
激素 释放 作用部位 功 能 总结 重吸收水 维持水平衡 远曲小管 垂体 ADH 肾上腺皮质 保钠排钾 维持电解质平衡 醛固酮 远曲小管 重吸收钠↓ 抗醛固酮 抗ADH 心房细胞 集合管 心钠素
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 骨、牙 (99%) 含量 (占成人体重) 钙2% 700~1400g 磷 0.8%~1.2% 400~800g 羟磷灰石结晶 分布 无定形磷酸钙沉淀 人体内钙 存在状态 不扩散钙: 与蛋白质结合 体液钙 游离钙(Ca2+) 可扩散钙 难离解化合物 骨、牙:85% 磷 体液、软组织:15%
二、钙磷的生理功能 钙 磷 1. 参与成骨 1. 构成骨和牙的主要成分,起支持和保护作用 2. 参与核苷酸和核酸 的组成 生 理 功 能 3. 参与体内糖复合物的 合成 2. 第二信使作用 3. 参与血液凝固 4. 参与辅酶(基)的组成 4. 增强心肌的收缩,与K+相拮抗 5. 参与酶的共价修饰 6. 磷酸根参与绝大多数 代谢过程 5. 降低神经肌肉兴奋性 7. 构成体内缓冲体系
蛋白结合钙 45% 三、血钙和血磷 (一)血钙 (指血浆钙) 可扩散钙 游离钙 正常时浓度恒定 (50%) 成人: 2.25~2.75mmol/L 儿童: 2.5~3.0mmol/L 5% 难解离钙 不扩散钙 只有游离钙才能发挥生理功能 HCO3- Ca2+ + 血浆蛋白质 血浆蛋白结合钙 [H+] 当血[Ca2+]<0.875mmol/L时, 发生手足搐搦
(二) 血磷 定义: 血浆中的无机磷酸盐中所含的磷量 正常成人血磷: 0.96~1.62mmol/L ●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>40,钙磷以骨盐形式沉积 乘积<35,骨盐溶解
20%钙 60%~80%磷 小肠上段 血管 磷 肠 道 磷 钙 尿 十二指肠和空肠 钙 成 骨 溶骨 骨骼 80%钙 粪便 排泄 20~40%磷 四、钙磷的吸收与排泄 食物 钙 磷 肾 吸收 重吸收 排泄
钙、磷吸收的影响因素 : 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 钙 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) 酸性条件利于吸收 磷 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) 1,25-(OH)2D3 参与钙磷代谢的激素 甲状旁腺素(PTH) 降钙素(CT) 肾 小肠 作用靶器官 骨
合成 (肝) 25-羟化 (肾) (一) 1,25(OH)2D3 1.合成及调节 VitD3 25-(OH)D3 24-羟化 1α-羟化 1,25(OH)2D3 24,25-(OH)2D3 24-羟化 1α-羟化 1,24,25-(OH)3D3
调节 + 25-羟化酶(肝) 24-羟化酶(肾) 1α-羟化酶(肾) 1,25(OH)2D3生成↓ 24,25-(OH)2D3生成↑ 1α-羟化酶 ●反馈调节: 1,25(OH)2D3↑ ●激素调节: 1,25(OH)2D3生成↑ PTH 24,25-(OH)2D3生成↓ 1,25(OH)2D3生成↓ 生理剂量CT
1,25(OH)2D3 2. 1,25(OH)2D3对钙磷代谢的调节作用 (1)促进小肠对钙磷的吸收 机制与类固醇激素作用类似 mRNA 促进钙的吸收 CaBP 肠粘膜细胞 (2) 促进骨盐的沉积. 缺乏1,25(OH)2D3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) 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 本质: 84肽 合成:甲状旁腺细胞 主要调节因素:细胞外液[Ca2+] 血中[Ca2+] 水平与PTH水平呈负相关 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↑
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 本 质:32肽 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↑ 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
促分泌 抑分泌 肾 促分泌 促合成 排磷↑ 小肠 小肠 (四) 1,25(OH)2D3、PTH、CT的协同作用 血[Ca2+]↓ 钙吸收↓ 骨盐沉着 PTH CT 骨盐溶解 钙重吸收↑ 血[Ca2+]↑ 钙吸收↑ 血磷↓ 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 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 PTH CT **:大剂量 *:生理剂量
第六节 微量元素 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。 概念 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