水、钠代谢及其调节机制
一、体液的容量和分布
成人体液总量约占体重的60%,分为细胞内液和细胞外液。细胞内液即细胞内的液体,占体重的40%。细胞外液即组织间液和血浆,占体重的20%,其中组织间液占体重的15%,血浆占体重的5%。组织间液中有极少一部分位于一些关节腔、腹膜腔等密闭的腔隙,称为第三间隙液,也称为跨细胞液。
体液总量是变化的,随年龄、性别、胖瘦的不同而不同。从婴儿到成年人体液量占体重的比例逐渐减少,体液量随脂肪增加而减少,因此瘦人对缺水有更大的耐受性。
二、体液的电解质成分、分布及功能
电解质成分及含量在细胞内外液有很大的差别。细胞外液的组织间液和血浆的电解质在性质和数量上大致相等,功能也类似。阳离子主要是Na+,其次是K+、Ca2+、Mg2+等;阴离子主要是Cl-,其次是HCO-3、HPO2-4、SO2-4、有机酸及蛋白质。组织间液和血浆的主要区别在于血浆含约7%的蛋白质,而且组织液的蛋白质仅为0.05%~0.35%。细胞内液的阳离子主要是K+,其次是Na+、Ca2+、Mg2+;阴离子主要是HPO2-4和蛋白质,其次是HCO-3、Cl-、SO2-4等。各部分体液中阴离子、阳离子数总和是相等的,并保持电中性。体液电解质的功能包括:参与新陈代谢等生理功能,维持渗透压和酸碱平衡,维持神经、肌肉、心肌细胞的静息电位的形成。
三、体液的渗透压
体液的渗透压取决于溶质的分子或离子数目。体液内起渗透作用的溶质主要是由电解质构成晶体渗透压,由剩余其他离子、葡萄糖、氨基酸蛋白质等构成非晶体渗透压。正常血浆渗透压为280~310 mmol/L。
四、水、钠的平衡
(一) 水平衡
正常情况下,水的摄入与排出处于动态平衡。
1. 水的来源
(1) 饮水:成人每天饮水量波动于1 000~1 300 mL之间。
(2) 食物水:食物含水量700~900 mL。
(3) 代谢水:糖、脂肪、蛋白质等营养物质在体内氧化生成的水,每天约300 mL。
2. 水的排出
(1) 消化道:经粪排出。
(2) 皮肤:显性汗和非显性蒸发。(https://www.daowen.com)
(3) 肺:呼吸蒸发。
(4) 肾:随尿排出。由皮肤蒸发和呼吸蒸发的水几乎不含电解质,可当纯净水看待。要维持水出入量的平衡,每天需给水1 500~2 000 mL,称日需要量,正常成人每天至少排出500 mL尿液才能清除体内的代谢废物。
(二) 钠平衡
正常成人体内含钠总量为40~50 mmol/kg。其中60%是可交换的,血清浓度为130~150 mmol/L,细胞内液仅为10 mmol/L。钠的来源主要来自食盐。钠的排出主要是在肾脏肾小球滤过排出。此外还有皮肤出汗也排出少量的钠。
五、体液容量及渗透压的调节
细胞外液容量和渗透压的相对稳定是通过神经内分泌系统调节实现的。
1. 口渴
当机体血浆渗透压升高、血容量减少及口腔干燥时,会刺激位于下丘脑室上核侧面的口渴中枢,使其产生兴奋引起渴感,使机体主动饮水,使血容量、血压恢复正常。
2. 抗利尿激素(antidiuretic hormone,ADH)的作用
ADH是由下丘脑室上核和室旁核的神经细胞合成,储存在垂体中,具有加强肾小管对水的重吸收作用。
(1) 渗透性调节:细胞外液渗透压的变化可影响ADH的分泌。当渗透压升高时,ADH释放增多,反之,ADH释放减少,使渗透压维持在正常水平。
(2) 非渗透性调节:血容量和血压的变化影响ADH的分泌。血容量减少、血压明显下降时,ADH释放增多。
(3) 其他因素:精神紧张、疼痛、创伤、血管紧张素Ⅱ等能促使抗利尿激素分泌或增强抗利尿激素作用。
3. 心房肽(atrial natriuretic peptide,ANP)的作用
心房肽是由心房肌细胞合成释放的一种激素,具有利尿、利钠、降压等作用。当血容量或有效循环血量下降时,ANP分泌减少,肾近曲小管重吸收钠、水增多,使血容量恢复正常。