第12章--水和无机盐代谢课件

第十二章第十二章水和无机盐代谢水和无机盐代谢 体液体液 主要内容主要内容 水平衡水平衡 电解质平衡电解质平衡 水和电解质平衡的调节水和电解质平衡的调节 微量元素及镁代谢微量元素及镁代谢 钙、磷代谢钙、磷代谢 掌握掌握体液的电解质分布特点，水和电解质的生理体液的电解质分布特点，水和电解质的生理功能，水的来源与去路，水和电解质平衡的调节，功能，水的来源与去路，水和电解质平衡的调节，钙、磷代谢的调节。钙、磷代谢的调节。熟悉熟悉体液的含量与分布，钠、钾、氯的代谢，钙、体液的含量与分布，钠、钾、氯的代谢，钙、磷的生理功能、吸收与排泄，血钙与血磷。磷的生理功能、吸收与排泄，血钙与血磷。了解了解体液的交换，钙磷在体内的含量、分布，微体液的交换，钙磷在体内的含量、分布，微量元素的代谢。量元素的代谢。学习要点学习要点概 述体液：体液：指由体内水及溶解于水中的无机指由体内水及溶解于水中的无机盐和有机物组成的，广泛分布于细胞内盐和有机物组成的，广泛分布于细胞内外的液体。外的液体。电解质：电解质：体液中以离子状态存在的无机体液中以离子状态存在的无机盐、某些小分子有机物和蛋白质，主要盐、某些小分子有机物和蛋白质，主要是无机盐。是无机盐。细胞的正常代谢和功能与体内水、电解细胞的正常代谢和功能与体内水、电解质的含量、分布、组成保持相对稳定密质的含量、分布、组成保持相对稳定密切相关。切相关。第一节第一节 体液体液v 体液的含量和分布体液的含量和分布v 体液电解质的组成、含量及其体液电解质的组成、含量及其 分布特点分布特点 v 各部分体液间的交换各部分体液间的交换1、体液的含量和分布、体液的含量和分布 体液体液:成人体液总量约占体重成人体液总量约占体重60%体液体液细胞内液细胞内液(40%)(40%)细胞外液细胞外液(20%)(20%)血浆血浆(5%)(5%)组织间液组织间液(15%)(15%)一、体液的含量和分布一、体液的含量和分布各种体液的生理作用各种体液的生理作用细胞内液：细胞内液：提供大部分生化反应场所提供大部分生化反应场所血浆：血浆：沟通了各组织、器官之间的联系沟通了各组织、器官之间的联系 组织间液：组织间液：构成内环境，是细胞摄取营构成内环境，是细胞摄取营 养物质和排出代谢产物的渠道养物质和排出代谢产物的渠道细胞外液：细胞外液：2、影响体液含量和分布的因素、影响体液含量和分布的因素l 体液含量及分布体液含量及分布 因因年龄、性别、胖瘦年龄、性别、胖瘦 情况而异。情况而异。年龄年龄年龄年龄 体液的含量随年龄的增长而下降体液的含量随年龄的增长而下降体液的含量随年龄的增长而下降体液的含量随年龄的增长而下降 性别性别性别性别 一般男性体液的含量较女性为高一般男性体液的含量较女性为高一般男性体液的含量较女性为高一般男性体液的含量较女性为高 胖瘦胖瘦胖瘦胖瘦 肌细胞中的体液含量明显高于脂肪细肌细胞中的体液含量明显高于脂肪细肌细胞中的体液含量明显高于脂肪细肌细胞中的体液含量明显高于脂肪细胞胞胞胞 l 婴幼儿调节水和电解质平衡的能力较差，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易发生水和电解质平衡失调1、体液电解质的含量、体液电解质的含量按含量不同可分为：按含量不同可分为：主要有主要有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-、HPO42-、有机酸、有机酸根和根和 Pr-等等主要有铁、铜、锌、硒、碘、主要有铁、铜、锌、硒、碘、钴、锰、钼、氟、硅等钴、锰、钼、氟、硅等二、体液的电解质含量及其特点二、体液的电解质含量及其特点 1）.主要电解质：主要电解质：2）.微量电解质：微量电解质：15 15150 150 1 2 13.5 27 179.5 194 1 1 10 10 50 10010 20-7.88 6378.88 194147 1474 4 1.25 2.5 1 2 153.25 155.5 114 114 30 301 20.5 17.5 7.50.125 1153.125 155.5142 1425 5 2.5 5 1.5 3 151 155 103 103 27 271 20.5 16 62 16139.5 155血血 浆浆体液中各种电解质的含量体液中各种电解质的含量组织间液组织间液mmol/L mmol/L*细胞内液细胞内液电解质电解质阳离子阳离子Na+K+Ca2+Mg2+总总 计计阴离子阴离子Cl-HCO3-HPO42-SO42-有机酸有机酸蛋白质蛋白质总总 计计mmol/L mmol/L*mmol/L mmol/L*mmol/L*：电荷浓度电荷浓度2、体液电解质分布的特点体液电解质分布的特点1 1）.各体液中正、负离子总量相等各体液中正、负离子总量相等各体液中正、负离子总量相等各体液中正、负离子总量相等 （即阴阳离子平衡）（即阴阳离子平衡）（即阴阳离子平衡）（即阴阳离子平衡）2 2 2 2）.各体液中主要的正、负离子不同各体液中主要的正、负离子不同各体液中主要的正、负离子不同各体液中主要的正、负离子不同 细胞内液细胞内液细胞内液细胞内液 细胞外液细胞外液细胞外液细胞外液主要阳离子主要阳离子主要阳离子主要阳离子主要阴离子主要阴离子主要阴离子主要阴离子 NaNa+KK+ClCl-HCO HCO3 3-HPOHPO4 4 2 2 -Pr Pr-3 3）.各种体液渗透压基本相等各种体液渗透压基本相等4 4 4 4）.各体液中蛋白质的含量不同各体液中蛋白质的含量不同各体液中蛋白质的含量不同各体液中蛋白质的含量不同 细胞内液细胞内液细胞内液细胞内液 血浆血浆血浆血浆 组织间液组织间液组织间液组织间液（对维持血浆胶体渗透压有着重要作用对维持血浆胶体渗透压有着重要作用对维持血浆胶体渗透压有着重要作用对维持血浆胶体渗透压有着重要作用 ）第二节第二节 水平衡水平衡水的生理功能水平衡水平衡水的摄入与排出水的摄入与排出一、水的生理功能一、水的生理功能(一一)细胞的组成成分细胞的组成成分(二二)调节体温调节体温(三三)运输作用运输作用(四四)促进并参与物质代谢促进并参与物质代谢 是良好溶剂，提供反应环境是良好溶剂，提供反应环境是良好溶剂，提供反应环境是良好溶剂，提供反应环境 作为反应物，直接参与代谢作为反应物，直接参与代谢作为反应物，直接参与代谢作为反应物，直接参与代谢(五五)润滑作用润滑作用 唾液、泪液、关节液、粘液等唾液、泪液、关节液、粘液等唾液、泪液、关节液、粘液等唾液、泪液、关节液、粘液等二、无机盐的生理功能二、无机盐的生理功能1 1、维持体液渗透压和酸碱平衡、维持体液渗透压和酸碱平衡 NaNa+ClCl-维持细胞外液的晶渗压（容量）维持细胞外液的晶渗压（容量）K K+HPO HPO4 42-2-维持细胞内液的晶渗压（容量）维持细胞内液的晶渗压（容量）K K+组成血红蛋白缓冲体系组成血红蛋白缓冲体系/Na/Na+组成碳酸氢盐组成碳酸氢盐 缓冲体系缓冲体系2 2、维持神经、肌肉兴奋性、维持神经、肌肉兴奋性神经、肌肉兴奋性Na+K+Ca2+Mg2+H+心肌兴奋性Na+K+Ca2+Mg2+H+4 4、维持细胞的正常的新陈代谢、维持细胞的正常的新陈代谢、维持细胞的正常的新陈代谢、维持细胞的正常的新陈代谢1 1）、作为酶的辅酶或激活剂）、作为酶的辅酶或激活剂）、作为酶的辅酶或激活剂）、作为酶的辅酶或激活剂 ClCl-是淀粉酶的激活是淀粉酶的激活是淀粉酶的激活是淀粉酶的激活剂剂剂剂 2 2）、参与或影响物质代谢）、参与或影响物质代谢）、参与或影响物质代谢）、参与或影响物质代谢例：例：例：例：KK+参与糖原和蛋白质等的代谢参与糖原和蛋白质等的代谢参与糖原和蛋白质等的代谢参与糖原和蛋白质等的代谢 细胞合成糖原和蛋白质时，细胞合成糖原和蛋白质时，细胞合成糖原和蛋白质时，细胞合成糖原和蛋白质时，KK+进入细胞进入细胞进入细胞进入细胞 ，反之，糖原和蛋白质分解时，反之，糖原和蛋白质分解时，反之，糖原和蛋白质分解时，反之，糖原和蛋白质分解时，KK+返回血浆返回血浆返回血浆返回血浆临床应用临床应用临床应用临床应用静脉滴注胰岛素葡萄糖液，以静脉滴注胰岛素葡萄糖液，以静脉滴注胰岛素葡萄糖液，以静脉滴注胰岛素葡萄糖液，以缓解高血钾缓解高血钾缓解高血钾缓解高血钾外源性葡萄糖外源性葡萄糖外源性葡萄糖外源性葡萄糖胰胰胰胰 岛岛岛岛 素素素素糖糖糖糖 原原原原KK+大量进入细胞大量进入细胞大量进入细胞大量进入细胞从而缓解了高血钾从而缓解了高血钾从而缓解了高血钾从而缓解了高血钾3、构成组织细胞成分、构成组织细胞成分水平衡水平衡钠、氯代谢钠、氯代谢钾代谢钾代谢第三节第三节 水和钠、钾、氯的代谢水和钠、钾、氯的代谢一、水平衡水的来源和去路（一）水的来源1.1.饮水：饮水：成人一般约成人一般约1200ml/d1200ml/d2.2.食物水：食物水：成人约成人约1000ml/d1000ml/d3.3.代谢水（内生水）：代谢水（内生水）：成人约成人约300ml/d300ml/d 来自物质代谢生物氧化过程所产生的水，来自物质代谢生物氧化过程所产生的水，称为代谢水（内生水）。称为代谢水（内生水）。合计：合计：2500ml/d2500ml/d（二）水的去路1.1.肺排水：肺排水：成人一般约成人一般约350ml/d350ml/d3.3.消化道排水：消化道排水：成人一般约成人一般约150ml/d150ml/d2.2.皮肤排水：皮肤排水：非显性出汗：非显性出汗：成人约成人约500ml/d500ml/d显性出汗：显性出汗：因环境温度、湿度及活因环境温度、湿度及活 动强度而不同动强度而不同4.4.肾排水：肾排水：成人一般约成人一般约1500ml/d1500ml/d合计：合计：2500ml/d2500ml/d肾排水目的有二：肾排水目的有二：水的动态平衡与临床的关系水的动态平衡与临床的关系 正常成人每日进出水量：正常成人每日进出水量：2500ml/d 最低生理需要量：最低生理需要量：1500ml/d 1500ml/d 此数值常被称作此数值常被称作 为最低需水量，是临床补充水分的一个依据。为最低需水量，是临床补充水分的一个依据。排多余的水：此量通常为多饮多排排多余的水：此量通常为多饮多排 排代谢废物：成人每天约产生的代谢废物排代谢废物：成人每天约产生的代谢废物 35g35g，约需，约需500mL500mL尿液溶解，尿液溶解，故故正常成人最低尿量为正常成人最低尿量为500ml/d500ml/d二、钠和氯、钾的代谢二、钠和氯、钾的代谢1 1、含量和分布、含量和分布v含量：以体重含量：以体重60Kg60Kg的人为例的人为例 含含NaNa+约约 60g60g、ClCl-约约100g100g 血清血清NaNa+:138:138 145mmol/L145mmol/L 血清血清 ClCl-:103mmol/L:103mmol/Lv分布：分布：主要在细胞外液及骨骼，骨骼为主要在细胞外液及骨骼，骨骼为体内的钠储存库。体内的钠储存库。（一）钠、氯代谢（一）钠、氯代谢2 2、摄入和排出摄入和排出主要来自食盐，由胃肠道吸收主要来自食盐，由胃肠道吸收。尿、汗、粪尿、汗、粪90%90%的的NaNa+从肾排出从肾排出摄入：摄入：排出：排出：多多吃吃多多排、排、少少吃吃少少排、排、不不吃吃不不排。排。肾排肾排Na+特点：特点：经肾随尿排出经肾随尿排出经肾随尿排出经肾随尿排出（二）、钾代谢（二）、钾代谢1 1、含量和分布、含量和分布保持血浆保持血浆KK+恒定具有重要意义恒定具有重要意义 分布：分布：分布：分布：主要在细胞内液主要在细胞内液血清血清KK+:3.5:3.55.5mmol/L5.5mmol/L含量含量含量含量：以体重以体重60Kg60Kg的人为例，的人为例，含含K K+约约 120g120g2 2、影响血浆影响血浆KK+恒定的因素恒定的因素1.1.1.1.物质代谢物质代谢物质代谢物质代谢2.2.2.2.体液体液体液体液H H H H+浓度浓度浓度浓度合成合成1g糖原糖原,0.15mmol K+进入细胞内进入细胞内合成合成1g蛋白质蛋白质,0.45mmol K+进入细胞内进入细胞内糖原或蛋白质分解糖原或蛋白质分解,则有同样量则有同样量K+出胞外出胞外临床上注射葡萄糖和胰岛素治疗高血钾临床上注射葡萄糖和胰岛素治疗高血钾酸酸中毒常伴中毒常伴高高血钾血钾,碱碱中毒常伴中毒常伴低低血钾血钾3 3、摄入和排出摄入和排出正常成人需钾正常成人需钾2 24g/4g/日日,正常膳食可满足正常膳食可满足摄入摄入摄入摄入排出排出排出排出 90%90%经肾由尿排出经肾由尿排出多吃多排多吃多排,少吃少排少吃少排,不吃也排不吃也排肾排肾排肾排肾排KK+特点：特点：特点：特点：（四）低血钾与高血钾（四）低血钾与高血钾1 1、低血钾、低血钾、低血钾、低血钾 血血K+5.5mmol/L称为称为高血钾。高血钾。原因：原因：输入钾过多输入钾过多 如输入钾过多如输入钾过多 过快过快 排泄障碍排泄障碍 常见肾功能衰竭常见肾功能衰竭 分布异常分布异常分布异常分布异常 细胞内细胞内细胞内细胞内钾外移钾外移（烧伤、缺氧）（烧伤、缺氧）调节水盐平衡的成员调节水盐平衡的成员神经系统神经系统神经系统神经系统激素激素激素激素主要通过肾脏的功能实现主要通过肾脏的功能实现 水盐代谢调节特点水盐代谢调节特点动因：动因：动因：动因：体液容量和渗透压的变化。体液容量和渗透压的变化。调节效应：调节效应：调节效应：调节效应：通过调节摄入量与排通过调节摄入量与排出量，使体出量，使体 液的容量、渗透压、各种离子的浓度和比例等液的容量、渗透压、各种离子的浓度和比例等在整体上维持相对平衡。在整体上维持相对平衡。三、水和无机盐代谢的调节三、水和无机盐代谢的调节一）、神经调节一）、神经调节高盐饮食、机体失水高盐饮食、机体失水(1%(1%2%)2%)大脑皮层大脑皮层丘脑下部渗透压感受器丘脑下部渗透压感受器口渴口渴饮水饮水细胞外液渗透压恢复正常细胞外液渗透压恢复正常刺激刺激刺激刺激细胞外液渗透压细胞外液渗透压1 1、抗利尿激素、抗利尿激素(ADH)-9(ADH)-9肽激素肽激素 分泌：分泌：分泌：分泌：下丘脑视上核下丘脑视上核,室旁核室旁核储存：储存：储存：储存：神经垂体神经垂体分泌调节分泌调节分泌调节分泌调节:下丘脑下丘脑渗透压渗透压渗透压渗透压感受器感受器左心房左心房血容量血容量血容量血容量感受器感受器颈动脉及主动颈动脉及主动脉压力脉压力脉压力脉压力感受器感受器二）、激素调节二）、激素调节ADH的主要作用的主要作用 增加肾远曲小管和集合管对水的重吸收，增加肾远曲小管和集合管对水的重吸收，调节水代谢，维持体液渗透压调节水代谢，维持体液渗透压作用机制作用机制ADH +上皮细胞表上皮细胞表面受体面受体ACATPcAMP膜蛋白膜蛋白磷酸化磷酸化水通道水通道开放开放肾小管对水的肾小管对水的肾小管对水的肾小管对水的重吸收重吸收重吸收重吸收+2 2、醛固酮（盐皮质激素）醛固酮（盐皮质激素）分泌：分泌：肾上腺皮质球状带肾上腺皮质球状带作用：作用：促进促进肾远曲小管和集合管肾远曲小管和集合管排排K K+和和H H+、重重重重吸收吸收吸收吸收NaNaNaNa+，ClClClCl-、H H H H2 2 2 2O O O O伴伴伴伴NaNaNaNa+被动重吸收被动重吸收被动重吸收被动重吸收保保保保NaNaNaNa+、保水、保水、保水、保水、排排K K+、排、排H H+，增加血增加血容量容量(排钾保钠排钾保钠)总的作用：总的作用：作用机制作用机制：醛固酮醛固酮醛固酮醛固酮入细胞核入细胞核转录和合成转录和合成醛固酮诱导蛋白醛固酮诱导蛋白肾小管上皮细胞膜上肾小管上皮细胞膜上的钠泵运转的钠泵运转肾小管对肾小管对NaNa+重吸收重吸收水和电解质代谢的调节水和电解质代谢的调节1.1.肾素肾素-血管紧张肽系统血管紧张肽系统(活性活性,醛固酮分泌醛固酮分泌)醛固酮分泌醛固酮分泌3.3.血血NaNa+:血血NaNa+醛固酮分泌醛固酮分泌NaNa+/K/K+比值比值醛固酮分泌醛固酮分泌NaNa+/K/K+比值比值醛固酮分泌醛固酮分泌2.2.血血KK+：血血KK+醛固酮分泌影响因素醛固酮分泌影响因素雌激素：促使水、钠在体内潴留雌激素：促使水、钠在体内潴留3 3、其他激素、其他激素胰岛素：促进钾入细胞胰岛素：促进钾入细胞甲状腺激素：增加钾移出细胞，随尿排出甲状腺激素：增加钾移出细胞，随尿排出激激 素素释释 放放作用部位作用部位功功 能能ADH 醛固酮醛固酮心钠素心钠素垂体垂体 远曲小管远曲小管 集合管集合管重吸收水重吸收水维持水平衡维持水平衡肾上腺肾上腺皮质皮质 同上同上保钠排钾保钠排钾,维持维持电解质平衡电解质平衡心房细胞心房细胞髓袢升支髓袢升支重吸收钠重吸收钠 抗醛固酮抗醛固酮 抗抗ADH总总 结结v 钙、磷的含量和分布钙、磷的含量和分布v 钙、磷的生理功能钙、磷的生理功能v 血钙和血磷血钙和血磷v 钙磷的吸收与排泄钙磷的吸收与排泄v 钙磷代谢的调节钙磷代谢的调节第四节第四节 钙、磷代谢钙、磷代谢一、钙、磷的含量和分布一、钙、磷的含量和分布含量含量 钙钙 2%7002%7001400g1400g 磷磷 0.8%0.8%1.2%4001.2%400800g800g(占成人体重占成人体重)钙、磷是人体含量最丰富的无机元素钙、磷是人体含量最丰富的无机元素磷磷骨、牙骨、牙：85%体液、软组织：体液、软组织：15%钙钙羟磷灰石结晶羟磷灰石结晶无定形磷酸钙沉淀无定形磷酸钙沉淀体液钙体液钙不扩散钙不扩散钙:与蛋白质结合与蛋白质结合可扩散钙可扩散钙骨、牙骨、牙(99%)(99%)分布分布游离钙游离钙(Ca2+)难离解化合物难离解化合物磷磷 钙钙二、钙、磷的生理功能二、钙、磷的生理功能1.1.构成骨和牙的主要成构成骨和牙的主要成分，起支持和保护作用分，起支持和保护作用2.2.第二信使作用第二信使作用5.5.降低神经肌肉兴降低神经肌肉兴奋性奋性1.1.参与成骨参与成骨2.2.参与核苷酸和核酸的组成参与核苷酸和核酸的组成3.3.参与体内糖复合物的合成参与体内糖复合物的合成 4.4.参与辅酶参与辅酶(基基)的组成的组成5.5.参与酶的共价修饰参与酶的共价修饰6.6.磷酸根参与绝大多数磷酸根参与绝大多数 代谢过程代谢过程 7.7.构成体内缓冲体系构成体内缓冲体系生生 理理 功功 能能4.4.增强心肌的收缩，与增强心肌的收缩，与K+K+相拮抗相拮抗3.3.参与血液凝固参与血液凝固钙磷共同的功能钙磷共同的功能钙磷共同的功能钙磷共同的功能 形成骨胳，起机体支架的作用形成骨胳，起机体支架的作用形成骨胳，起机体支架的作用形成骨胳，起机体支架的作用三、血钙和血磷三、血钙和血磷(一一)血钙血钙(指血浆钙指血浆钙)游离钙游离钙难解离钙难解离钙45%45%蛋白结合钙蛋白结合钙(50%)(50%)可可扩扩散散钙钙不不扩扩散散钙钙 只有只有只有只有CaCaCaCa2+2+2+2+才能发挥生理功能才能发挥生理功能才能发挥生理功能才能发挥生理功能成人成人:2.25:2.252.75mmol/L2.75mmol/L 儿童儿童:2.5:2.53.0mmol/L3.0mmol/LCaCa2+2+血浆蛋白质血浆蛋白质 血浆蛋白结合钙血浆蛋白结合钙当血当血CaCa2+2+0.9mmol/L 对骨和对肠的间接作用对骨和对肠的间接作用总效果总效果:升高血钙和升高血钙和降低血磷降低血磷(三三)降钙素降钙素(CT)(CT)1.CT1.CT合成分泌的调节合成分泌的调节合合 成：成：甲状腺甲状腺C C细胞细胞调节因素：调节因素：血钙水平血钙水平血钙血钙，CTCT分泌分泌本本 质：质：3232肽肽血钙血钙，CTCT分泌分泌2 2、CTCT对钙磷代谢的调节作用对钙磷代谢的调节作用(1)(1)对骨的作用对骨的作用：抑制骨抑制骨盐盐溶溶解，解，促进成骨促进成骨作用作用，减少减少骨释出钙磷骨释出钙磷(2)(2)对肾的作用：对肾的作用：抑制抑制肾小管对钙磷肾小管对钙磷重吸收重吸收，促其排泄促其排泄(3)(3)对肠的作用：对肠的作用：抑制抑制1-1-羟化酶，羟化酶，减少减少1,25(OH)1,25(OH)2 2D D3 3合成，合成，间接抑制间接抑制肠对钙磷的吸收肠对钙磷的吸收总效果总效果:降低血钙和血磷降低血钙和血磷1,25(OH)1,25(OH)2 2D D3 3、PTHPTH、CTCT的协同作用的协同作用CT骨盐沉着骨盐沉着血血Ca2+PTH血血Ca2+血磷血磷1,25(OH)2D3骨盐溶解骨盐溶解促分泌促分泌肾肾排磷排磷促合成促合成钙重吸收钙重吸收钙吸收钙吸收促分泌促分泌抑分泌抑分泌钙吸收钙吸收小肠小肠小肠小肠 血血 钙钙血血磷磷1,25(OH)1,25(OH)2 2D D3 3、PTHPTH、CTCT对钙、磷代谢的影响对钙、磷代谢的影响调节因素调节因素1,25(OH)2D3肠吸肠吸 收钙收钙 肾重吸收肾重吸收 钙钙 磷磷肾排泄肾排泄 钙钙 磷磷 溶骨溶骨 作用作用 成骨成骨 作用作用PTHCT*：生理剂量：生理剂量*：大剂量：大剂量概念概念指在人体内总含量低于体重万分之一以下，指在人体内总含量低于体重万分之一以下，每天需要量在每天需要量在100mg100mg以下的元素。以下的元素。人体必需的微量元素主要有人体必需的微量元素主要有1414种：种：铁、碘、铜、锌、铁、碘、铜、锌、氟氟、钼、锰、硒、钴、钼、锰、硒、钴、铬、镍、钒、锶、硅铬、镍、钒、锶、硅第五节第五节 微量元微量元素素