水和電解質(zhì)代謝紊亂--　水、電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié)

第五章　水和電解質(zhì)代謝紊亂

人和高等動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的細(xì)胞也象水中的單細(xì)胞生物一樣是在液體環(huán)境之中的。和單細(xì)胞生物不同的是人體大量細(xì)胞擁擠在相對(duì)來(lái)說(shuō)很少量的細(xì)胞外液中，這是進(jìn)化的結(jié)果。但人具有精確的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，能不斷更新并保持細(xì)胞外液化學(xué)成分、理化特性和容量方面的相對(duì)恒定，這就是對(duì)生命活動(dòng)具有十分重要意義的內(nèi)環(huán)境。

水、電解質(zhì)代謝紊亂在臨床上十分常見(jiàn)。許多器官系統(tǒng)的疾病，一些全身性的病理過(guò)程，都可以引起或伴有水、電解質(zhì)代謝紊亂；外界環(huán)境的某些變化，某些變化，某些醫(yī)原性因素如藥物使用不當(dāng)，也常可導(dǎo)致水、電解質(zhì)代謝紊亂。如果得不到及時(shí)的糾正，水、電解質(zhì)代謝紊亂本身又可使全身各器管系統(tǒng)特別是心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)的生理功能和機(jī)體的物質(zhì)代謝發(fā)生相應(yīng)的障礙，嚴(yán)重時(shí)常可導(dǎo)致死亡。因此，水、電解質(zhì)代謝紊亂的問(wèn)題，是醫(yī)學(xué)科學(xué)中極為重要的問(wèn)題之一，受到了醫(yī)學(xué)科學(xué)工作者的普遍重視。

內(nèi)環(huán)境的相對(duì)恒定主要是在神經(jīng)一內(nèi)分泌調(diào)節(jié)下實(shí)現(xiàn)的。故本章在簡(jiǎn)述水、電解質(zhì)平衡調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，著重討論水、鈉、鉀、鎂的代謝紊亂。應(yīng)當(dāng)指出，水與電解質(zhì)代謝紊亂之間，某一電解質(zhì)與其它電解質(zhì)的代謝紊亂之間，水、電解質(zhì)與酸鹼平衡紊亂之間關(guān)系密切，它們互相聯(lián)系互相影響，一旦發(fā)生紊亂往往是綜合的，即一種障礙往往可以伴有或引起另一種或另一些障礙。

第一節(jié)　水、電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié)

水、電解質(zhì)的平衡，受神經(jīng)系統(tǒng)和某些激素的調(diào)節(jié)，而這種調(diào)節(jié)又主要是通過(guò)神經(jīng)特別是一些激素對(duì)腎處理水和電解質(zhì)的影響而得以實(shí)現(xiàn)的。

一、渴感的作用

下丘腦視上核側(cè)面有口渴中樞。使這個(gè)中樞興奮的主要剌激是血漿晶體滲透壓的升高，因?yàn)檫@可使口渴中樞的神經(jīng)細(xì)胞脫水而引起渴感。渴則思飲尋水，飲水后血漿滲透壓回降，渴感乃消失。此外有效血容量的減少和血管緊張素Ⅱ的增多也可以引起渴感。

二、抗利尿激素的作用

抗利尿激素（antidiuretic hormone，ADH）主要是下丘腦視上核神經(jīng)細(xì)胞所分泌并在神經(jīng)垂體貯存的激素。ADH能提高腎遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)水的通透性，從而使水的重吸收增加（圖5-1）。

促使ADH釋放的主要剌激是血漿晶體滲透壓的增高和循環(huán)血量的減少。當(dāng)機(jī)體失去大量水分而使血漿晶體滲透壓增高時(shí)，便可剌激下丘腦視上核或其周圍區(qū)的滲透壓感受器而使ADH釋放增多。血漿滲透壓乃可因腎重吸收水分增多而有所回降。大量飲水時(shí)的情況正好相反。由于ADH釋放減少，腎排水增多，血漿滲透壓乃得以回升。血量過(guò)多時(shí)，可剌激左心房和胸腔內(nèi)大靜脈的容量感受器。反射性地引起ADH釋放減少，結(jié)果引起利尿而使血量回降。反之，當(dāng)失血等原因使血量減少時(shí)，ADH乃可因容量感受器所受剌激減弱而釋放增加，尿量因而減少而有助于血量的恢復(fù)。

此外，動(dòng)脈血壓升高可通過(guò)剌激頸動(dòng)脈竇壓力感受器而反射性地抑制AKH的釋放；疼痛剌激和情緒緊張可使ADH釋放增多；血管緊張素Ⅰ增多也可剌激ADH的分泌。

圖5-1 抗利尿激素的調(diào)節(jié)及其作用示意圖

三、醛固酮的作用

醛固酮（aldosterone）是腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌的鹽皮質(zhì)激素。醛固酮的主要作用是促進(jìn)腎遠(yuǎn)曲小管和集合管對(duì)Na+的主動(dòng)重吸收，同時(shí)通過(guò)Na+、-K+和Na+-H交換而促進(jìn)K+和H+的排出，所以說(shuō)醛固酮有排鉀、排氫、保鈉的作用。隨著Na+主動(dòng)重吸收的增加，Cl-和水的重吸收也增多，可見(jiàn)醛固酮也有保水作用（圖5-2）。

醛固酮的分泌主要受腎素―血管緊張素系統(tǒng)和血漿Na+、K+濃度的調(diào)節(jié)。當(dāng)失血等原因使血容量減少，動(dòng)脈血壓降低時(shí)，腎入球小動(dòng)脈管壁的牽張感受器就因入球小動(dòng)脈血壓下降和血容量減少而受到剌激，近球細(xì)胞的腎素分泌乃增多。同時(shí)由于腎小球?yàn)V過(guò)率也相應(yīng)減少，流經(jīng)致密斑的Na+亦因而減少，這也可使近球細(xì)胞的腎素分泌增多。（另一種完全相反的見(jiàn)解是，遠(yuǎn)曲小管起始部分腎小管液Na+濃度的增加，可剌激致密斑而使近球細(xì)胞分泌腎素增多。目前這兩種看法尚未能統(tǒng)一。）腎素增多后，血管緊張素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ便相繼增多，血管緊張素Ⅱ和Ⅲ都能剌激腎上腺皮質(zhì)球狀帶使醛固酮的合成和分泌增多。

此外，近球細(xì)胞處的小動(dòng)脈管內(nèi)有交感神經(jīng)末梢支配，腎交感神經(jīng)興奮時(shí)能使腎素的釋放量增加。腎上腺素和去甲腎上腺素也可直接剌激近球細(xì)胞，使腎素釋放增加。

圖5-2 醛固酮分泌的調(diào)節(jié)及其作用示意圖

血漿K+濃度升高或Na+濃度降低，可直接剌激腎上腺皮質(zhì)球狀帶使醛固酮分泌增多；反之，當(dāng)血漿K+濃度降低或Na+濃度升高時(shí)，醛固酮的分泌減少。

四、“第三因子”的作用

有人在用狗作的實(shí)驗(yàn)中觀察到，當(dāng)細(xì)胞外液容量增加時(shí)，血漿中出現(xiàn)一種抑制腎小管重吸收Na+從而導(dǎo)致尿鈉排出增多的性質(zhì)未明的物質(zhì)，稱為“稱鈉激素”（natriuretic hormone）或“第三因子”。但這方面還有許多問(wèn)題有待闡明。有些資料也未能證實(shí)這種物質(zhì)的存在。

五、心房利鈉因子的作用

80年代初以來(lái)，哺乳動(dòng)物心房中心房利鈉因子（atrial natriuretic factor，ANF）的發(fā)現(xiàn)和隨后一系列的研究，為人們理解體液容量和血壓的調(diào)節(jié)開辟了一個(gè)新的時(shí)代，也是醫(yī)學(xué)和生理學(xué)研究的一個(gè)重大進(jìn)展。ANF后來(lái)也被稱為心房利鈉多肽（atrial natriuretic polypeptide，ANP）因?yàn)橐呀?jīng)證明它是一種多肽。

ANP主要存在于哺乳動(dòng)物其中也包括人的心房肌細(xì)胞的細(xì)胞漿中。ANP已經(jīng)分離提純，并且已能人工合成，其氨基酸序列亦已確定。從動(dòng)物心房肌獲得的這類多肽稱為心鈉素（cardionatrin）或心房肽（atriopeptin）而從人類心房肌所得者稱為人心房利鈉多肽（human atrial natriuretic polypeptide，hANP）而ANP 則是它們的通稱。

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，急性的血容量增加可使ANP釋放入血，從而引起強(qiáng)大的利鈉和利尿作用。血容量增加可能是通過(guò)增高右心房壓力，牽張心房肌而使ANP釋放的。反之，限制鈉、水?dāng)z入或減少靜脈回心血量則能減少ANP的釋放。

已經(jīng)證明，一些動(dòng)物的動(dòng)脈、腎、腎上腺皮質(zhì)球狀帶等有ANP的特異受體，ANP是通過(guò)這些受體作用于細(xì)胞膜上的鳥苷酸環(huán)化酶，以細(xì)胞內(nèi)的環(huán)鳥苷酸（cGMP）作為第二信使而發(fā)揮其效應(yīng)的。

ANP對(duì)水、電解質(zhì)代謝有如下的重要影響：

（一）強(qiáng)大的利鈉、利尿作用　其機(jī)制在于抑制腎髓質(zhì)集合管對(duì)Na+的重吸收。ANP也可能通過(guò)改變腎內(nèi)血流分布、增加腎小球?yàn)V過(guò)率而發(fā)揮利鈉、利尿的作用。

（二）拮抗腎素一醛固酮系統(tǒng)的作用　實(shí)驗(yàn)證明，ANP能抑制體外培養(yǎng)的腎上腺皮質(zhì)球狀帶細(xì)胞合成和分泌醛固酮；體內(nèi)試驗(yàn)又證明ANP能使血漿腎素活性下降，有人認(rèn)為ANP可能直接抑制近球細(xì)胞分泌腎素。

（三）ANP能顯著減輕失水或失血后血漿中ADH水平增高的程度　ANP及其與腎素―醛固酮系統(tǒng)以及ADH之間的相互作用，對(duì)于精密地調(diào)節(jié)水、電解質(zhì)平衡起著重要作用。ANP還有舒張血管，降低血壓的作用。

根據(jù)其釋放、對(duì)遠(yuǎn)隔器官的作用以及以后在肝、腎、肺等器官中降解等特點(diǎn)，已公認(rèn)ANP為一種新的激素，因而心臟除了是泵血器官以外，同時(shí)也是一個(gè)內(nèi)分泌器官，這是內(nèi)分泌學(xué)的一個(gè)新的突破。

六、甲狀旁腺激素的作用

甲狀旁腺激素是甲狀旁腺分泌的激素。它能促進(jìn)腎遠(yuǎn)曲小管的集合管對(duì)Ca2+的重吸收，抑制近曲小管對(duì)磷酸鹽的重吸收，抑制近曲小管對(duì)Na+、K+和HCO3-的重吸收。甲狀旁腺激素還能促進(jìn)腎小管對(duì)Mg2+的重吸收。關(guān)于Mg2+重吸收的部位，尚無(wú)一致的看法。有人報(bào)道Mg2+在近曲小管和髓袢升支被重吸收，而加一些報(bào)道則認(rèn)為Mg2+主要在髓袢特別是髓袢升支的粗段被重吸收，而近曲和遠(yuǎn)曲小管基本上不能重吸收Mg2+。甲狀旁腺激素的分泌主要受血漿Ca2+濃度的調(diào)節(jié)：Ca2+濃度下降可使甲狀旁腺激素的分泌增加，反之則甲狀旁腺激素的分泌減少。

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