生物化學21水鹽代謝和酸堿平衡1

1、第二十章第二十章 水鹽代謝與酸堿平衡水鹽代謝與酸堿平衡 第一節(jié)第一節(jié) 水、鹽的生理功能水、鹽的生理功能 第二節(jié)第二節(jié) 體液的含量與分布體液的含量與分布第三節(jié)第三節(jié) 體液平衡及調(diào)節(jié)體液平衡及調(diào)節(jié) 第四節(jié)第四節(jié) 水、鹽代謝紊亂水、鹽代謝紊亂 第五節(jié)第五節(jié) 酸堿平衡酸堿平衡 第一節(jié)第一節(jié) 水、鹽在體內(nèi)的生理功能水、鹽在體內(nèi)的生理功能 體液：體液：分布在細胞內(nèi)外，溶解有多種無機鹽和分布在細胞內(nèi)外，溶解有多種無機鹽和 有機物的水溶液。有機物的水溶液。電解質：電解質：溶解在體液中的無機鹽和有機物絕大多溶解在體液中的無機鹽和有機物絕大多 數(shù)以離子狀態(tài)存在故稱為電解質。數(shù)以離子狀態(tài)存在故稱為電解質。 人體內(nèi)各

2、種代謝均在體液中進行，因此體液平衡（即水、電解質人體內(nèi)各種代謝均在體液中進行，因此體液平衡（即水、電解質平衡）對于保持細胞正常、維持各器官的功能、維持人體生命是至平衡）對于保持細胞正常、維持各器官的功能、維持人體生命是至關重要的。關重要的。 如果一旦紊亂，則影響全身各系統(tǒng)、器官的正常生理功能，嚴重如果一旦紊亂，則影響全身各系統(tǒng)、器官的正常生理功能，嚴重的可危及生命。的可危及生命。水的生理功能水的生理功能 1、構成組織的重要成分：、構成組織的重要成分： 大部分與蛋白質和粘多糖相結合，在維持大部分與蛋白質和粘多糖相結合，在維持組織器組織器 官官 的形狀、硬度、彈性上起重要作用。的形狀、硬度、彈性上

3、起重要作用。 2、調(diào)節(jié)、維持體溫恒定：調(diào)節(jié)、維持體溫恒定： 水蒸發(fā)熱大水蒸發(fā)熱大 1gh2o完全蒸發(fā)吸熱完全蒸發(fā)吸熱2.4kj 水流動性大水流動性大 全身調(diào)節(jié)全身調(diào)節(jié) 3、參與物資代謝和運輸功能：、參與物資代謝和運輸功能： 良好溶劑良好溶劑 介電常數(shù)高介電常數(shù)高有利于反應進行有利于反應進行4 4、潤滑作用：、潤滑作用： 眼淚、關節(jié)滑液 無機鹽生理功能無機鹽生理功能 總量約占體重的總量約占體重的4%5% 1、構成組織和體液成分、構成組織和體液成分： 骨、牙：骨、牙： ca p 體體 液：液：k+ na+ cl2、維持體液酸堿平衡和滲透壓平衡維持體液酸堿平衡和滲透壓平衡 酸堿平衡：酸堿平衡： na

4、hco3 nah2po4 h2co3 na2hpo4 滲透壓平衡：滲透壓平衡： 細胞外細胞外 na+、 cl 細胞內(nèi)細胞內(nèi) k+ 、hpo42 3 3、維持、維持n、肌肉的應激性肌肉的應激性 na+ ca2+ oh- k+ mg2+ h+心肌應激性心肌應激性 神經(jīng)、肌肉應激性神經(jīng)、肌肉應激性 ca2+ mg2+ h+ na+ k+ oh-ca2+時時 興奮性興奮性 堿中毒時堿中毒時 興奮性興奮性4 4、維持酶的活性、維持酶的活性 cl：唾液淀粉酶 k+：糖原合成糖原合成5 5、參與組成體內(nèi)有特殊功能的化合物、參與組成體內(nèi)有特殊功能的化合物 fe： hb i：甲狀腺素 p：核酸 zn：胰島素 第

5、二節(jié)第二節(jié) 體液的含量與分布體液的含量與分布 人體水的含量與分布人體水的含量與分布 體液中電解質的含量與分布特點體液中電解質的含量與分布特點 人體水的含量人體水的含量 但有差異但有差異年齡：年齡：新生兒新生兒 80% 嬰幼兒嬰幼兒 70%胖瘦：胖瘦：脂肪組織具有疏水性，含水少脂肪組織具有疏水性，含水少 肌肉組織具有親水性，含水多肌肉組織具有親水性，含水多 性別：性別：女性女性 男性男性 了解上述特點，對于處理脫水病人應多注意了解上述特點，對于處理脫水病人應多注意兒童兒童 含水多，代謝旺盛，耗水多，調(diào)節(jié)功能不完善含水多，代謝旺盛，耗水多，調(diào)節(jié)功能不完善 體液體液 60% 細胞內(nèi)液細胞內(nèi)液 40%

6、(以細胞膜為界以細胞膜為界) 細胞外液細胞外液 20% 血漿血漿 5% (以血管壁為界以血管壁為界) 細胞間液細胞間液 15%人體水的含量與分布人體水的含量與分布各種體液中電解質的含量各種體液中電解質的含量 電解質電解質 血漿血漿 細胞間液細胞間液 細胞內(nèi)液細胞內(nèi)液 meq/l血漿血漿 meq/l/水水 meq/l/水水陽離子陽離子: na + 142 147 15 k + 5 4 150 ca 2 + 5 2.5 2 mg 2 + 2 2.0 27總量總量 154 155.5 194陰離子陰離子: hco3 - 27 30.3 10 cl - 103 114.0 1 hpo4 2 - 2 2

7、.0 100 so4 2 - 1 1 20 有機酸有機酸 5 7.5 蛋白質蛋白質 16 1.0 63總量總量 154 155.5 194二、體液中電解質的含量與分布特點二、體液中電解質的含量與分布特點 1 體液呈電中性體液呈電中性 體液電解質以體液電解質以meq/l表示，無論細胞內(nèi)液還是外液表示，無論細胞內(nèi)液還是外液 陰離子總量陰離子總量 = 陽離子總量陽離子總量 2 細胞內(nèi)外液電解質分布差異大細胞內(nèi)外液電解質分布差異大 陽陽 陰陰 細胞內(nèi)液細胞內(nèi)液 k+ hpo42- 細胞外液細胞外液 na+ cl 由于細胞膜具有通透選擇性。由于細胞膜具有通透選擇性。 3、血漿和細胞間液（除蛋白質）其它各

8、種、血漿和細胞間液（除蛋白質）其它各種電解質基本相同電解質基本相同 因為毛細血管壁為半透膜，允許無機離子因為毛細血管壁為半透膜，允許無機離子自由透過，不允許蛋白質自由透過。自由透過，不允許蛋白質自由透過。故測定血液中的電解質含量可以反映細胞故測定血液中的電解質含量可以反映細胞間液的情況。間液的情況。 （1）滲透壓取決于溶質顆粒數(shù)）滲透壓取決于溶質顆粒數(shù)（2）濃度表示：毫滲量）濃度表示：毫滲量mosm/l 在溶液中能產(chǎn)生滲透效應的各種物質顆?？倽庠谌芤褐心墚a(chǎn)生滲透效應的各種物質顆?？倽舛榷?非電解質：非電解質：mosm/l = mmol/l 電解質：電解質：mosm/l = mmol/l離子數(shù)離

9、子數(shù)（3）體液滲透壓）體液滲透壓 300 mosm/l4 各種體液滲透壓相等各種體液滲透壓相等4）等滲、低滲、高滲溶液等滲、低滲、高滲溶液 等滲溶液輸入體內(nèi)不會影響紅細胞形等滲溶液輸入體內(nèi)不會影響紅細胞形態(tài)；不會造成溶血。態(tài)；不會造成溶血。5%g = 50/180 mol/l = 280 mmol/l = 280 mosm/l 0.9%nacl = 9/58.5 mol/l = 154 mmol/l = 308 mosm/l第第 三三 節(jié)節(jié) 體液平衡及調(diào)節(jié)體液平衡及調(diào)節(jié) 水水2500 ml 飲水飲水 1200ml食物食物 內(nèi)生水內(nèi)生水 300ml 尿糖尿糖 肺肺 350400ml非顯性汗非顯性

10、汗皮膚蒸發(fā)皮膚蒸發(fā) 500ml 顯性汗顯性汗汗腺分泌汗腺分泌 便排出便排出 150ml （腎臟：（腎臟：15002000ml 一、水代謝一、水代謝 1000ml內(nèi)生水（代謝水）：體內(nèi)生物氧化生成的水內(nèi)生水（代謝水）：體內(nèi)生物氧化生成的水（一）體內(nèi)水來源和去路（一）體內(nèi)水來源和去路腎臟是重要的排泄器官，腎臟是重要的排泄器官，也是調(diào)節(jié)體液的主要器官也是調(diào)節(jié)體液的主要器官每日最低尿量每日最低尿量500ml每日尿量少于每日尿量少于500ml 稱少尿稱少尿每日尿量少于每日尿量少于100ml 稱無尿稱無尿對不能進水的患者每日補充對不能進水的患者每日補充2000-2500ml的水量的水量最低需水量最低需水量

11、1500ml（二）體液的交換（二）體液的交換 1、血漿與細胞間液之間的體液交換、血漿與細胞間液之間的體液交換毛細血管為半透膜：毛細血管為半透膜：水、小分子物質自由通透；水、小分子物質自由通透； 蛋白質不允許通透。蛋白質不允許通透。 故血管內(nèi)外滲透壓的差異主要是膠滲壓故血管內(nèi)外滲透壓的差異主要是膠滲壓血漿有效膠滲透壓血漿有效膠滲透壓=血漿膠滲壓細胞間液膠滲壓血漿膠滲壓細胞間液膠滲壓 水水 細胞間液細胞間液血管內(nèi)血管內(nèi)毛細血管血壓毛細血管血壓 水水 血管內(nèi)血管內(nèi)細胞間液細胞間液影響交換的因素影響交換的因素交換異常：水腫交換異常：水腫 心衰：心衰：v v壓壓 肝?。呵宓鞍缀铣筛尾。呵宓鞍缀铣?，膠滲

12、透壓，膠滲透壓 營養(yǎng)不良：膠滲透壓營養(yǎng)不良：膠滲透壓 腎炎：清蛋白失去腎炎：清蛋白失去 ，膠滲透壓，膠滲透壓 2 2、細胞內(nèi)液與細胞間液之間體液的交換、細胞內(nèi)液與細胞間液之間體液的交換 水的交換取決于細胞膜兩側滲透壓水的交換取決于細胞膜兩側滲透壓二、無機鹽的代謝二、無機鹽的代謝 （一）鉀的代謝（一）鉀的代謝含量：含量：3mol3mol（60kg60kg正常成年人）正常成年人） 分布：分布：98%98%分布細胞內(nèi)液分布細胞內(nèi)液攝入：攝入：每日需要每日需要5050100mmol100mmol，一般食，一般食 物即可滿足物即可滿足排泄：排泄：多食多排；少食少排；不食也排。多食多排；少食少排；不食也排

13、。 主要經(jīng)腎排出，長期不進食注意補鉀主要經(jīng)腎排出，長期不進食注意補鉀見尿補鉀見尿補鉀物質代謝對鉀分布的影響物質代謝對鉀分布的影響糖原、蛋白質糖原、蛋白質合成合成 k+k+由細胞外由細胞外細胞內(nèi)細胞內(nèi) 血鉀血鉀 糖原、蛋白質糖原、蛋白質分解分解 k+k+由細胞內(nèi)釋放到細胞外由細胞內(nèi)釋放到細胞外 血鉀血鉀 ph值對鉀分布的影響 酸中毒時酸中毒時 高血鉀高血鉀1 1）hh+ +進入細胞內(nèi)與細胞內(nèi)進入細胞內(nèi)與細胞內(nèi)kk+ +交換交換 致細胞外液致細胞外液kk+ + 2 2）腎小管泌）腎小管泌hh+ +作用增強，泌作用增強，泌k+k+作用減弱作用減弱 致尿中致尿中kk+ +排泄排泄 堿中毒時堿中毒時低血

14、鉀低血鉀 （二）鈉和氯代謝（二）鈉和氯代謝 1 1、含量：含量： 160g160g 2 2、主要分布：主要分布：細胞外液細胞外液 3 3、攝入：攝入： 一般飲食一般飲食 4 4、排泄：排泄： 主要經(jīng)腎主要經(jīng)腎 特點：特點：多食多排，少食少排，多食多排，少食少排， 不食不排不食不排 （三）鈣和磷代謝（三）鈣和磷代謝參與骨骼組成參與骨骼組成支持作用支持作用腺體分泌腺體分泌治療尋麻疹等過敏性疾病減輕組治療尋麻疹等過敏性疾病減輕組 織滲出織滲出神經(jīng)肌肉興奮性下降，缺鈣、抽搐神經(jīng)肌肉興奮性下降，缺鈣、抽搐心肌興奮性上升，與心肌興奮性上升，與k+k+相拮抗相拮抗第二信使：刺激第二信使：刺激細胞內(nèi)細胞內(nèi)ca

15、ca2+2+caca2+2+-ca-ca調(diào)調(diào) 蛋白復合物蛋白復合物酶的激活劑酶的激活劑1 1、參與體內(nèi)多種物質組成（核酸等）、參與體內(nèi)多種物質組成（核酸等）2 2、能量代謝、能量代謝 atpatp3 3、維持酸堿平衡、維持酸堿平衡nahnah2 2popo4 4 na na2 2hpohpo4 41、鈣、磷的生理功能、鈣、磷的生理功能鈣鈣磷磷2 2、鈣、磷的含量與分布、鈣、磷的含量與分布 人體內(nèi)鈣磷分布的情況人體內(nèi)鈣磷分布的情況部位骨及牙骨及牙 1200 99.3 600 85.7細胞內(nèi)液細胞內(nèi)液 7 0.6 100 14.0細胞外液細胞外液 1 0.1 0.2 0.03鈣鈣磷磷 含量（含量（

16、g) 占總鈣的（占總鈣的（%） 含量（含量（g) 占總磷的（占總磷的（%）3 3、鈣、磷的吸收與排泄、鈣、磷的吸收與排泄吸收：吸收：主要部位：主要部位：小腸上段 特點：特點：主動吸收（耗能，需載體蛋白質） 影響因素：影響因素：1、活性維生素d 2、ph ph 酸性溶液中易溶解、吸收酸性溶液中易溶解、吸收 3、食物中鈣磷比例，低磷膳食ca吸收 4、機體的需要 5、血鈣濃度，血鈣上升則吸收下降鈣鈣 的排泄的排泄1 1、腸道排泄、腸道排泄80%80%影響因素：食物含鈣量影響因素：食物含鈣量 （多吃多排，少吃少排，不吃也排多吃多排，少吃少排，不吃也排）2 2、腎臟排、腎臟排20%20% 影響因素：血鈣

17、影響因素：血鈣 當血鈣小于當血鈣小于1.87mmol / l1.87mmol / l尿中無尿中無 甲狀旁腺素甲狀旁腺素鈣鈣 磷的吸收與排泄磷的吸收與排泄 主要部位：小腸上主要部位：小腸上吸收形式：吸收形式： 酸性磷酸鹽酸性磷酸鹽 影響因素：同鈣影響因素：同鈣 腸：腸：3040% 不溶性磷酸鹽不溶性磷酸鹽 腎：腎：6070% 可溶性磷酸鹽，可溶性磷酸鹽， 腎衰可致高血磷腎衰可致高血磷 吸收吸收排泄排泄4 4、血鈣、血鈣濃度：濃度：2.252.75mmol / l存在形式：存在形式： 離子鈣（離子鈣（50%50%） 結合鈣（結合鈣（50%50%） 發(fā)揮生理作用形式：發(fā)揮生理作用形式：離子鈣 能否透

18、過毛細血管影響存在形式因素：影響存在形式因素：phph 血鈣血鈣檸檬酸鈣等（少部分）檸檬酸鈣等（少部分）蛋白結合鈣（大部分）蛋白結合鈣（大部分）可擴散鈣可擴散鈣血漿蛋白結合鈣血漿蛋白結合鈣 ph ph血漿蛋白陰離子血漿蛋白陰離子+ca2+ 血血 磷磷 濃度：成人濃度：成人 1.3mmol / l1.3mmol / l；兒童；兒童1.6mmol / l1.6mmol / l存在形式：無機磷酸鹽存在形式：無機磷酸鹽 nah2po4nah2po4；k2hpo4k2hpo4鈣、磷溶度積：鈣、磷溶度積：ca ca p = 2.5 p = 2.5 3.5 3.5 血鈣、血磷的數(shù)量關系血鈣、血磷的數(shù)量關系5

19、 5、鈣磷代謝的調(diào)節(jié)、鈣磷代謝的調(diào)節(jié)作用：作用：促進小腸吸收：促進小腸吸收：可誘導鈣結合蛋白合成，可誘導鈣結合蛋白合成， 促進小腸吸收促進小腸吸收促進腎小管重吸收：促進腎小管重吸收：作用腎近曲小管作用腎近曲小管促進骨代謝：促進骨代謝：增加破骨細胞活性和數(shù)量增加破骨細胞活性和數(shù)量 使骨鈣易于移動，舊骨鈣游離；使骨鈣易于移動，舊骨鈣游離； 新骨鈣化新骨鈣化 維生素維生素d 1，25-（oh）2d3甲狀旁腺素甲狀旁腺素 pthpth合成部位：合成部位：甲狀旁腺主細胞合成并分泌一種多肽甲狀旁腺主細胞合成并分泌一種多肽影響分泌因素：影響分泌因素：血鈣濃度：血鈣血鈣濃度：血鈣 ，pthpth分泌分泌 血血

20、1 1，25-25-（ohoh）2 2d d3 3 ，pthpth分泌分泌 降鈣素降鈣素ctct，pthpth分泌分泌 作用：作用：促進骨鹽溶解促進骨鹽溶解 促進腎小管鈣重吸收促進腎小管鈣重吸收 ，尿鈣，尿鈣 磷重吸收磷重吸收 ，尿磷，尿磷 增加小腸對鈣磷的吸收增加小腸對鈣磷的吸收結果：結果：血鈣血鈣 ，血磷，血磷 ，酸化血液，酸化血液降鈣素降鈣素 ctct 分泌部位：分泌部位：甲狀腺中濾泡旁細胞（甲狀腺中濾泡旁細胞（c c細胞）細胞）影響分泌因素：影響分泌因素：血鈣血鈣 ，ctct分泌分泌 作用：作用：抑制破骨細胞的生成及活性抑制破骨細胞的生成及活性促進破骨細胞轉變?yōu)槌晒羌毎龠M破骨細胞轉變

21、為成骨細胞抑制腎小管對鈣磷的重吸收抑制腎小管對鈣磷的重吸收結果：結果：血鈣血鈣 ，血磷，血磷 三種激素對鈣、磷代謝主要調(diào)節(jié)作用三種激素對鈣、磷代謝主要調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)因素調(diào)節(jié)因素 成骨成骨 溶骨溶骨 腸鈣吸收腸鈣吸收 腎排鈣腎排鈣 腎排磷腎排磷 血鈣血鈣 血磷血磷1，25-（oh）2d3 pth ct 三、體液平衡的調(diào)節(jié)三、體液平衡的調(diào)節(jié)失水多或進鹽多失水多或進鹽多 細胞外液滲透壓細胞外液滲透壓 丘腦下部滲透壓感受器丘腦下部滲透壓感受器 大腦皮層興奮大腦皮層興奮 口渴口渴飲飲水水神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)此不完善，失水同時失鹽，無口渴感此不完善，失水同時失鹽，無口渴感加壓素（抗利尿激素）調(diào)節(jié)加壓

22、素（抗利尿激素）調(diào)節(jié) 作用：作用：通過增強腎臟遠曲管和集合管對水的重吸收通過增強腎臟遠曲管和集合管對水的重吸收丘腦下部視上核丘腦下部視上核nc分泌（九肽）分泌（九肽） 儲存儲存n垂體垂體 作用于腎小管作用于腎小管血容量減少血容量減少左心房血容量感受器左心房血容量感受器下丘腦滲透壓感受器下丘腦滲透壓感受器 頸頸a竇、主竇、主a脈弓脈弓 血壓感受器血壓感受器adh分泌分泌水重吸收作用作用使使醛固酮調(diào)節(jié)醛固酮調(diào)節(jié) 分泌：分泌：腎上腺皮質球狀帶分泌的鹽皮質類固醇激素腎上腺皮質球狀帶分泌的鹽皮質類固醇激素 作用：作用：排排k+k+、泌、泌h+h+、保、保na+na+、保、保h2oh2o 調(diào)節(jié)醛固酮分泌的因素：調(diào)節(jié)醛固酮分泌的因素： 1 1、腎素、腎素血管緊張肽系統(tǒng)血管緊張肽系統(tǒng) 2 2、血、血k+k+和血和血na+na+濃度濃度 na+/ k+na+/ k+醛固酮分泌醛固酮分泌 na+/ k+na+/ k+醛固酮分泌醛固酮分泌 心鈉素調(diào)節(jié)心鈉素調(diào)節(jié)心房細胞合成、分泌的肽類激素，心房細胞合成、分泌的肽類激素，調(diào)節(jié)水、鈉代謝調(diào)節(jié)水、鈉代謝 分泌：分泌：由心房細胞合成分泌由心房細胞合成分泌 作用：作用：抑制水鈉重吸收抑制水鈉重吸收 抑制腎素、醛固酮、加壓素分泌抑制腎素、醛固酮、加壓素分泌 擴張血管、降壓作用擴張血管、降壓作用第四節(jié)第四節(jié) 水