水电解质平衡

水电解质和酸碱平衡北京协和医院杜斌稳态的重要性n水电解质和酸碱平衡对于生命非常重要n通过调整入量和出量维持稳态n由肾脏和肺进行调节水电解质和酸碱失衡的原因n疾病n液体入量改变n长期呕吐或腹泻水电解质和酸碱失衡影响 呼吸 代谢中枢神经系统功能体液的分布n水是身体中含量最大的成分n占成年人体重的60%n健康人可以调节体液平衡体液分布的各个间隙n细胞内液(ICF)n细胞内n含有对维持稳态非常重要的溶质n细胞外液(ECF)n细胞外n组织间液n细胞之间及细胞周围n血管内n淋巴液和器官内液n血管内n血浆总体水的正常分布3.5 L(8%)ECFICF10.5 L(25%)28 L(67%)TBW=42 L (BW 60%)2/31/31/4n水可以自由从各间隙水可以自由从各间隙进出进出n电解质可以在细胞外电解质可以在细胞外液自由出入，但不能液自由出入，但不能在细胞内、外自由交在细胞内、外自由交流流n正常情况下，白蛋白正常情况下，白蛋白大部分保留在血管内大部分保留在血管内成人成人,70kg比例比例（%）绝对值绝对值（L）体液总量（体液总量（TBW）6042细胞内液（细胞内液（ICV）4028细胞外液（细胞外液（ECV）2014组织间液（组织间液（ISF）1611血浆（血浆（PV）43血容量（血容量（BV）75图示说明图示说明体液的组成n水n电解质n溶解的离子n携带电荷n正电荷 阳离子n钠、钾、钙n负电荷 阴离子n碳酸氢根、氯153 mEq/L153 mEq/L200 mEq/LNa+142Na+144Cl-103Cl-114K+150HPO43-SO42-150Pr16Pr1Pr40PVIFICF体液间隙溶质分布电解质n以每升溶液中的毫当量为单位nmEq/Ln每升血浆（溶液）中电解质的含量n溶液即溶剂微量元素n身体所有组织和体液的组成成分n对于维持生理过程至关重要n催化剂n神经传导n肌肉收缩n营养物质代谢n调节电解质平衡及激素生成n增强骨骼结构体液的移动n细胞膜是具有选择性通透作用的半透膜n水可以自由通透n多数阴离子和分子通透速度较慢渗透作用n液体从溶质浓度较低的一侧经过半透膜向溶质浓度较高的一侧移动n移动速度依赖于溶质浓度差n温度n电荷n渗透压的差值n达到相同浓度渗透压(Osmolarity)nPulling power for watern由溶液中溶质分子的数量决定n浓度越高，渗透压越大n(higher osmotic pressure)n溶质移动的速度越快n直至达到平衡为止Osmolarityn高张n渗透压高于RBCn液体脱离细胞n细胞体积缩小n等张n渗透压等于RBCn无液体移动n低张n渗透压低于RBCn液体进入细胞内n细胞体积增加渗透压（续）n受血浆蛋白影响n白蛋白n通过提高渗透压使体液保持在血管内间隙nHydrostatic pressure draws fluid back into capillariesnForce of fluid pressure outward against surface弥散 n溶质经过半透膜的移动n从高浓度一侧向低浓度一侧移动n达到平衡n半透膜两侧的浓度差超滤 n水和溶质在液体压的作用下共同移动n毛细血管床n主动运输n需要能量n逆浓度梯度方向移动n钠钾泵n需要载体分子的参与n葡萄糖进入细胞内体液的调节n为保持机体稳态，体液受到以下因素的调节：n液体入量n激素调控n液体出量液体入量 n主要由渴感机制调节n下丘脑n渗透压感受器对血清渗透压进行监测n渗透压升高时对下丘脑产生刺激n刺激渴感机制n口服入量减少n摄入高张液体n丢失额外体液n刺激肾素血管紧张素醛固酮机制n丢失钾n心理因素n口咽干燥液体的摄入n成年人平均的摄入量n2200 2700 cc/天n口服 1100-1400n固体食物 800-1000n氧化代谢 300n摄入食物经过代谢后的副产品液体的摄入（续）nMust be alertnAble to perceive mechanismnAble to respond to mechanismn*发生脱水的危险人群：n高龄n年幼n神经系统异常n心理异常激素调节nADHn储存于垂体后叶n血液渗透压改变时释放n使肾小管和收集管对水的通透性增加n水进入体循环n稀释血液n减少尿量激素调节（续）n醛固酮n肾上腺皮质释放n血浆钾浓度升高时n或肾素血管紧张素醛固酮系统激活时n作用于远曲小管增加水和钠的重吸收n分泌钾和氢离子激素调节（续）n肾素n由肾脏分泌n肾脏灌注下降时n产生血管紧张素 In导致血管收缩n转化为血管紧张素 IIn选择性血管收缩n增加肾脏血流，改善肾脏灌注n刺激醛固酮的释放出量的调节 n肾脏n主要的调节器官n血流量约180升/天n产生1200 1500 cc尿n皮肤n受交感神经系统调节n刺激汗腺n显性及不显性失水 500-600 cc/天n与汗腺刺激直接相关n呼吸n不显性失水n随呼吸频率和幅度以及氧输送的增加而增加n约400 cc/天n胃肠道n粪便n平均约100-200n胃肠道异常时可以增加或减少可能用于维持循环容量的各种溶液晶体溶液晶体溶液5%GS生理盐水生理盐水乳酸林格液乳酸林格液其它电解质溶液其它电解质溶液天然胶体天然胶体全血全血新鲜冻干血浆新鲜冻干血浆人白蛋白溶液人白蛋白溶液人工胶体人工胶体明胶明胶右旋糖酐右旋糖酐羟乙基淀粉羟乙基淀粉Section 1:临床常用晶体液n葡萄糖液n氯化钠溶液n复方氯化钠溶液问 题n病人体重70 kg，如果失血500 ml，需要补充血容量。如果分别用5%葡萄糖溶液、RL液和5%白蛋白溶液补充，各需要多少液体量？n计算公式n补充液体量用5%GS补充当当葡葡萄萄糖糖液液注注入入血血管管内内时时，其其中中的的葡葡萄萄糖糖参参与与了了机机体体的的新新陈陈代代谢谢，只只剩剩下下自自由由水水的的成成分分。当当这这些些自自由由水水进进入入到到血血管管内内时时，它它们们将将按按照照细细胞胞内内液液与与细细胞胞外外液液之之间间的的比比例例关关系系重重新新分分配配，最最终终达达到到一一个新的平衡个新的平衡组织间液组织间液血浆血浆细胞内液细胞内液5%GS补充时的用量n5%GS用量n其中nexpected PV increment=0.5 LnDistribution volume=总体液量=42 LnNomal PV=3 Ln5%GS用量=0.5 42 3=7 L静脉输注RL后nRL液在细胞外液液在细胞外液自由出入。因此自由出入。因此输注输注RL液后均匀液后均匀分布在细胞外液，分布在细胞外液，其分布容积为其分布容积为14LRL液液ECF:80%20%RL补充时的用量nRL用量n其中nexpected PV increment=0.5 LnDistribution volume=细胞外液=14 LnNomal PV=3 LnRL用量=0.5 14 3=2.3 L晶体液和细胞外液的比较pHNa+K+Ca 2+Cl-HCO3-RL6 8.51304310928细胞外液7.41424510327RL液和细胞外液的成分十分相似液和细胞外液的成分十分相似晶 体 液n补充功能性细胞外液n增加肾小球滤过率n补充电解质n价廉n时效短Section 1:结 果n5%GS需要输注7.0 LnRL液需要输注2.3 Ln采用晶体液扩容，需要的液体量明显超过胶体溶液Diaspirin Cross-Linked Hemoglobin is Efficacious in Gut Resuscitation As measured by GI Tract Optode，Frankel HL,J Trauma,1996正常组织正常组织乳酸林格溶液组乳酸林格溶液组组织组织水肿水肿大量输注晶体液导致组织水肿输注晶体液注意事项n积蓄组织间隙的液体，返回血浆容量最主要阶段是术后第三天（术后72小时）n如果心脏和肾脏功能不能代偿，将会发生高血容量和肺水肿Bck JC et al.Ann Surg 1998:210:395-405Section 2:临床常用的胶体液n血浆n羟乙基淀粉n右旋糖酐 血液n血液是生命的源泉和动力，输血技术应用以来，挽救了无数人的生命，但它同时也是传播感染性疾病的一个重要途径输血的危险n 感染n 输血反应n 免疫抑制血源紧张的现状n时事新闻：2001年8月1日寻呼机信息：长沙血库告急，长沙血库的库存血量已经低于常规用血需求量n网上信息：2001 年7月31日新浪网：用血量与采血量相差悬殊，武汉血库全面告急n万一遇到突发事件需抢救用血，后果不堪设想临床输血面临的现状n我国乙肝病毒感染人数达1.1亿，占总人口的9%n90%丙肝由输血传播，输血后丙肝发病率高达10 20%n特殊人群中丙肝病毒(HCV)携带者达70%n我国HIV感染者估计已超过60万，实际为其5 10倍n我国年用血量大，不必要输血占50%n1998年10月1日国家输血法正式施行，临床用血的开源节流已成为当务之急 北京青年报2001年9月16日n国内首例因输血引起的一家三口同染艾滋病毒索赔案，在苏州宣判n无法证明输血无误，医院成输家n医院首付50万，每年支付18万2001-11-13,n湖北某医院输血不慎导致一家三口染病n探访一个艾滋病家庭n法庭判决：n一次性赔偿26万元n每年赔偿18万元羊城晚报羊城晚报2001年年5月月1日日输血的并发症Incidence of Allergic ReactionLaxenaire,MC.Ann Fr Anaesth Reanim 1994;13:301重症监护病人输血需求多中心、随机、对照临床研究n背景与方法：n收入ICU 72小时内，测Hb浓度均低于9g/dl，经最初治疗恢复血容量，随即分为两组n限制性输血组：Hb7g/dl输RBC N=418n开放性输血组：Hb10g/dl输RBC N=420n观察指标：30天内死亡率n结果：n两组死亡率相近nAPACHE II 20患者限制组死亡率显著低于开放组n年龄55岁限制组死亡率显著低于开放组n结论：危重患者采取限制性输血至少与开放性输血同样有效，甚至优于后者重症监护病人输血需求多中心、随机、对照临床研究开放组开放组 限制组限制组p 值值(n=420)(n=418)RBCs/患者患者5.2 4.9 2.5 3.8 0.01 Hemoglobin(g/L)107 7.384.6 7.20.01%风险逃避风险逃避 0%33%0.01输血与输血与HbHebert PC,New Engl J Med,1999重症监护病人输血需求多中心、随机、对照临床研究Hebert PC,New Engl J Med,1999APACHE II 20051015202530Time(Days)5060708090100生存率(%)开放组限制组p 100g/L不必输血nHb 30%血容量，可输入全血anesthesiologySection 2:胶体溶液的特点n扩容效果好，增加血容量 n增加心输出量n增加氧转运量 n增加营养性血流量n组织水肿少n过敏、价格比较昂贵使用胶体液补充容量的理由n输入量少n组织水肿少n快速充分地恢复全身循环和微循环的血流动力学，更好地改善组织氧合白蛋白使用的分析白蛋白疗效的荟萃分析试验数涉及死亡数死亡例数/总例数白蛋白 对照组低血容量组201338/25626/278烧伤3319/818/82低蛋白血症组9841/25924/248共计322498/59658/608结果：每一百例患者可增加结果：每一百例患者可增加6例死亡例死亡结论：建议尽快重新考虑人血白蛋白在结论：建议尽快重新考虑人血白蛋白在ICU的使用问题的使用问题Br Med J 317:235-240,1998Br Med J 317:235-240,1998关于Cochrane白蛋白荟萃分析的评论n多位评论员置疑白蛋白的输注；n甚至有评论建议放弃白蛋白的使用，除非用于临床研究；n白蛋白与其它胶体相比没有显示特殊优势；n费用昂贵（每挽救1个生命，白蛋白都要比林格氏液多花33倍的费用）荟萃分析发表后对英国医务的影响贺斯与白蛋白在SEPSIS病人的对照研究n研究对象:28 外科SEPSIS的危重病人n14 接受 20%人血白蛋白(HA)n14 接受10%HESn结论:nHA 与 HES 治疗效果无差异，在组织灌注方面低 于HESn考虑HES对于凝血和容量扩充的影响，对于重症病人而言值得推荐且无任何危害Boldt J et al:Anesth.Analg 1996;83:254(USA)baselinebaseline 1st1st 2nd 2nd 3rd3rd 4th4th 5th5th Day pHi HES SepsisHES Sepsis HA SepsisHA Sepsis 7,07,0 7,17,1 7,27,2 7,37,3 7,47,4 7,57,5 7,67,6 7,77,7*+*败血症病人脏器灌注方面：败血症病人脏器灌注方面：HES HES vsvs HA HABoldt J et al:Anesth.Analg 83:254(1996)关于白蛋白的使用目的不适用于补充容量n为了营养不够恰当！为什么？n半衰期20天；只能以氨基酸的形式加以利用n为了扩容不划算！为什么？n半衰期3小时；效果与贺斯相同，但价格是贺斯的5倍以上n补充胶体渗透压不一定，为什么？n可以使用人工胶体维持胶体渗透压，除非低蛋白血症临床对于血浆代用品的要求n迅速补充丢失的血容量n维持血流动力学平稳n改善微循环n保证足够的血管内停留时间n改善血液流变学n改善氧供/器官功能n容易代谢、便于排泄、耐受性良好胶体溶液容量补充n扩容效果好，增加血容量，快速恢复血流动力学n输入量少，组织水肿少n增加心输出量和DO2贺斯贺斯贺斯贺斯6%/6%/贺斯贺斯贺斯贺斯1010100/145%/6-8 8h h5 5白蛋白白蛋白白蛋白白蛋白/6 6右旋糖酐右旋糖酐右旋糖酐右旋糖酐6060100/2-3h h明胶明胶明胶明胶70%/1-21-2h h林格林格林格林格氏溶液氏溶液氏溶液氏溶液30/0.5h不同液体容量效力的比较不同液体容量效力的比较钠的调节和移动nECF中最主要的氧离子n维持水平衡的主要机制n通过对血清渗透压、神经冲动传导、酸碱平衡调节及化学反应的参与n通过饮食摄入和醛固酮调节n正常值：135-145钾的调节和移动n细胞内间隙的主要阳离子n调节肝脏和骨骼肌中糖原储备所需的代谢活动，神经冲动的传导，心脏正常传导，骨骼肌和平滑肌收缩n通过饮食摄入和肾脏分泌调节n正常值：3.5 5.0n机体保留钾的能力极差n尿量增加时血钾相应下降钙的调节和移动n储存在骨骼、血浆和机体细胞内（阳离子）n骨骼：90%nECF：1%n血浆中，与白蛋白结合n骨骼和牙齿形成、凝血、激素分泌、维持细胞膜完整、心脏传导、神经冲动传导及肌肉收缩所必需n正常值：4.5 5.5n通过骨骼吸收调节镁的调节和移动n阳离子n正常值：1.5 2.5n受饮食、肾脏和PTH调节氯的调节和移动nECF中最重要的阴离子n正常值：95 108n与钠的移动相伴随n受饮食摄入和肾脏调节碳酸氢盐的调节和移动n机体中最重要的化学缓冲物n碳酸碳酸氢盐缓冲系统n维持酸碱平衡所必需n正常值：22 26n受肾脏调节磷酸盐的调节和移动nICF中重要的缓冲阴离子n有助于维持酸碱平衡n与钙呈负相关关系n帮助保持骨骼和牙齿健康、神经肌肉活性和碳水化合物代谢n通过胃肠道吸收n正常值：2.5 4.5n受饮食摄入、肾脏分泌、肠道吸收和PTH调节酸碱平衡npH反映氢离子浓度n氢离子浓度越高，pH值越低n7为中性；7为碱性n维持细胞膜完整性及细胞酶活性所需n正常值：7.35 7.45n受缓冲系统调节缓冲系统n能够吸收或释放氢离子纠正酸碱失衡的物质n调节酸碱平衡n化学n生物n生理化学缓冲物n碳酸碳酸氢盐缓冲系统n最先对ECF的变化起反应n数秒内n二氧化碳升高可以增加氢离子n二氧化碳经肺排出nPCO2过高需要呼吸加快，若PCO2过低需要呼吸减慢n氢离子和碳酸氢根离子的分泌由肾脏控制生物调节（缓冲）n当细胞吸收或释放氢离子时n通常在2 4小时内发生n氢离子携带正电荷，需要与其他阳离子（常为钾离子）交换n当过多的氢离子进入细胞内，钾从细胞内进入ECFn高K+n糖尿病酮症酸中毒，饥饿n氯的移动n血液在肺内经过氧合，碳酸氢盐进入细胞内n氯离子从血红蛋白进入血浆n阴离子的交换生理调节n肺和肾n肺可以进行迅速调节n在生物缓冲起效前纠正pHn氢离子和二氧化碳水平刺激呼吸中枢n根据氢离子浓度不同，调节呼吸幅度和频率n代谢性酸中毒时，呼吸加快以呼出更多的二氧化碳n代谢性碱中毒时，呼吸减慢以潴留二氧化碳n肾脏的代偿需要数小时甚至数日n酸过多时重吸收碳酸氢盐；酸缺乏时分泌碳酸氢盐常见的电解质失衡n钠n高钠血症(Na 145,sp gravity 1.010)n由于丢失过多水分或钠潴留造成n盐摄入过多，高张溶液，醛固酮过多，尿崩症，水丢失增加，水缺乏n症状和体征：thirst,dry,flushed skin,dry,stick tongue and mucous membranes n低钠血症(Na 1.030)n由于钠的净丢失或水过多n导致盐分丢失的肾脏疾病，肾上腺功能不全，消化道丢失，汗液过多，利尿剂，SIADHn症状和体征：personality change,postural hypotension,postural dizziness,abd cramping,n&v,diarrhea,tachycardia,convulsions and coma 常见的电解质失衡n钾n高钾血症(K 5.3;EKG异常心动过缓，心脏阻滞，宽QRS波形心脏骤停)n主要原因：肾功能衰竭；主要症状：心律失常n液体容量不足，细胞损伤，摄入过多，肾上腺功能不全，酸中毒，快速输注库血，保钾利尿剂n症状和体征：dysrhythmias,paresthesian低钾血症(K 5;X线显示钙丢失，心律失常)n常常表现为基础疾病症状以及骨吸收和钙的释放n甲状旁腺机能亢进，恶性肿瘤，Pagets病，骨质疏松，长期卧床，酸中毒n症状和体征：anorexia,nausea and vomiting,weakness,kidney stonesn低钙血症(Ca 145,HCO3 7.45)n大量呕吐或经鼻胃管引流，襻利尿剂（排钠）n碳酸氢盐重吸收增加，为保持电中性，导致代谢性酸中毒常见的电解质失衡n等张失衡n当水和电解质成比例丢失或潴留时n渗透压失衡n仅有水分的丢失或潴留n影响渗透压等张性失衡n液体容量缺乏(Sp Gravity 1.025,Hct 50%,BUN 25)n胃肠道丢失，血浆或全血丢失，多汗，发热，摄入减少，利尿剂n症状和体征：postural hypotension,tachycardia,dry mucous membranes,poor skin turgor,thirst,confusion,rapid weight loss,slow vein filling,lethargy,oliguria,weak pulse,sunken,dry conjunctivan液体容量过多(Hct 38%,BUN 145)n尿崩症，神经损伤抑制渴感中枢，糖尿病酮症酸中毒，渗透性利尿，静脉输注高张液体n症状和体征：dry,sticky mucous membranes,flushed and dry skin,thirst,elevated tempn水中毒(低渗透压失衡)n(Na 135)nSIADH，水摄入过多n症状和体征：decreased level of consciousness,convulsions,coma酸碱平衡n动脉血气用于测定npHn反映氢离子浓度n7.35-7.45nPaCO2n反映二氧化碳（肺通气）n35-45 通气不足nPaO2n动脉血中的氧n80-100n氧饱和度n携带氧的血红蛋白比例n95-99%n碱剩余n血液中缓冲物的含量n高 碱中毒病因：抗酸药，快速输血，静脉输注碳酸氢盐n低 酸中毒病因：腹泻n碳酸氢根n主要由肾脏调节的酸碱平衡n由肾脏分泌和产生n22-26;碳酸水平的20倍；低水平表明为代谢性酸中毒；高为代谢性碱中毒常见的酸碱失衡n呼吸性酸中毒(pH 45;)n二氧化碳增加，碳酸过多，氢离子浓度升高n病因：过度通气n肺不张，肺炎，囊性纤维化，呼吸功能衰竭，气道梗阻，胸壁损伤，药物过量，呼吸肌麻痹，颅脑损伤，肥胖n症状和体征：neurological changes and respiratory depressionnConfusion,dizziness,lethargy,headache,ventricular dysrhythmias,warm flushed skin,muscular twitching常见的酸碱失衡n呼吸性碱中毒(pH 7.45;CO2 35;)n 二氧化碳降低，氢离子浓度降低n病因：过度通气n哮喘，肺炎，呼吸机设置不当，焦虑，高代谢状态，中枢神经系统障碍，水杨酸过量n症状和体征：dizziness,confusion,dysrhythmia,tachypnea,numbness and tingling,convulsions,coma常见的酸碱失衡n代谢性酸中毒(pH 35;Bicarb 7.45碱中毒n 7.35酸中毒n其次看CO2n变化方向应当与pH相反n若异常，则为原发性呼吸异常n若正常，则为原发性代谢障碍n第三评价碳酸氢根n变化方向应与pH相同n若是，则为原发性代谢异常n若否，则为原发性呼吸障碍n第四评价CO2和碳酸氢根是否均异常?n哪一个与pH的改变更相符并与基础值偏离更大?n反映可能的病因，另一个因素为代偿性改变水电解质和酸碱失衡的护理干预n确定病因及治疗n合作n注意临床表现n教学n危险因素n了解需要治疗的体征和症状n维持静脉通路正常n经常查看医嘱，可能因动脉血气结果迅速进行调整