生物化学17第十七章 水和电解质代谢Word下载.docx
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Na+
K+
Ca2+
Cl-
HCO3-
分泌量
唾液
6.6~7.1
10~30
15~25
1.5~4
10~20
1000~1500
胃液
1.0~1.5
20~60
6~7
-
145
1500~2500
胰液
7.8~8.4
148
7
3
40~80
80~110
1000~2000
胆汁
6.8~7.7
130~140
7~10
3.5~7.5
110
40
500~1000
小肠液
7.2~8.2
100~142
10~50
80~105
30~75
1000~3000
在呕吐、腹泻、胃肠减压、肠瘘等时,导致不同性质的失水、失电解质,故补液时应根据丢失消化液的性质决定其应补充的电解质种类。
幻灯片5
4.肾排水
(1)正常人尿量约1500ml/d,受饮、排水量影响。
(2)成人由尿排出至少35g/d代谢废物,溶解1g需15ml水,故最低尿量为500ml。
低于此值称少尿。
成人每天水的摄入与排出量
水的摄入(ml/天)
水的排出(ml/天)
饮水
1200
呼吸
350
食物水
1000
皮肤
500
代谢水
300
粪便
150
肾
1500
总计
2500
正常需水量2500ml;
最低需水量1200ml。
正常尿量1500ml;
最低尿量500ml。
幻灯片6
第二节电解质代谢
(ElectrolyteMetabolism)
体内的电解质主要为各种无机盐,主要的阳离子为K+、Na+、Ca2+和Mg2+,主要的阴离子为Cl-、HCO3-和HPO42-等。
一、电解质的功能
(一)维持体液渗透压和酸碱平衡
1.Na+、Cl-主要维持细胞外液的渗透压;
K+、HPO42-主要维持细胞内液的渗透压。
2.体液中的HCO3-、HPO42-等及相应的酸类可形成缓冲对;
K+可与H+和Na+进行交换,维持和调节体液酸碱平衡。
幻灯片7
(二)维持神经、肌肉的兴奋性
(三)构成组织细胞成分
所有组织细胞都含电解质,如钙、磷和镁是骨、牙组织中的主要成分;
含硫酸根的蛋白多糖参与构成软骨、皮肤等。
(四)参与物质代谢
构成多种酶类的激活剂或辅助因子,Ca2+还参与凝血过程等。
幻灯片8
二、体液电解质的含量及其分布特点
(一)体液电解质的含量
电解质
血浆
组织间液
细胞内液
mmol/L
血浆
mEq/L
水
142
147
147
15
5
4
150
2.5
1.25
1
2
Mg2+
1.5
3
13.5
27
总计
151
155
153.25
155.5
179.5
194
103
114
1
27
30
30
10
HPO42-
2
50
100
SO42-
0.5
0.5
20
有机酸
6
7.5
蛋白质
16
0.125
7.88
63
139.5
153.125
155.5
78.88
幻灯片9
(二)体液电解质分布的特点
1.体液电解质含量以mEq/L表示,细胞内外阴、阳离子相等而呈电中性,以mmol/L表示无此特点。
2.细胞外液阳离子以Na+为主,阴离子以Cl-和HCO3-为主;
细胞内液阳离子以K+为主,阴离子以HPO42-和蛋白质负离子为主。
3.以mEq/L表示,电解质总量细胞内液较外液高,但渗透压基本相等,是因为细胞内液含产生的渗透压较小的蛋白质和二价离子较多所致。
4.血浆与组织间液的电解质组成及含量较接近,但血浆中蛋白质含量远大于组织间液,此差别有利于血浆与组织间液之间水的交换。
幻灯片10
二、钠、氯代谢
(一)含量与分布
1.体内钠含量为40~50mmol/kg体重。
其中约
40%结合于骨基质,约50%存在细胞外液,10%存在细胞内液。
故血清钠浓度平均为142mmol/L。
2.氯主要存在于细胞外液,血清氯浓度平均为103mmol/L。
(二)吸收与排泄
1.人体所摄入的钠与氯主要来自食盐,需要量为4.5~9.0g/d,几乎全部被消化道吸收。
2.Na+、Cl-主要由尿伴行排出,尤对Na+排出有很强的调控能力,即“多吃多排、少吃少排、不吃不排”。
肾钠阈为110~130mmol/L。
汗液亦可排出少量的Na+、Cl-,故大汗后应适当补钠。
幻灯片11
三、钾代谢
1.体内钾的含量为31~57mmol/kg体重。
2.约98%的钾存于细胞内,浓度约150mmol/L,而血清钾浓度仅为3.5~5.5mmol/L。
3.K+、Na+在细胞内外分布极不均匀,除细胞膜上钠泵的主要作用外,还受物质代谢等的影响。
(1)合成或分解1g糖原,约有0.15mmol的K+进出细胞。
高血钾时可用葡萄糖和胰岛素降低血钾浓度。
(2)合成或分解1g蛋白质,约有0.45mmol的K+进出细胞。
创伤、感染、缺氧时,蛋白质分解增强,创伤恢复期,蛋白质合成增强,应注意血钾变化。
(3)酸中毒可引起高血钾;
碱中毒可引起低血钾。
幻灯片12
1.食物钾90%在消化道吸收,成人每天需钾2~3g。
2.80%~90%的钾由尿排出,特点是“多吃多排,少吃少排,不吃也排”。
禁钾1~2周尿钾仍可达5~10mmol/d。
腹泻、呕吐、大汗时应适当补钾。
(三)低血钾与高血钾
1.低血钾血钾低于3.5mmol/L称低血钾。
(1)原因:
①摄入过少;
②丢失过多;
③细胞内、外分布异常。
(2)主要表现:
软弱无力、倦怠、腹胀、尿潴留和呼吸困难等。
(3)K+对心肌有抑制作用,补钾时要坚持“见尿补钾”的原则,以口服为好,静脉补钾要注意速度。
幻灯片13
2.高血钾血钾高于5.6mmol/L称为高血钾。
①钾输入过多;
②排泄障碍;
③细胞内钾外移。
极度疲乏、肌肉酸痛、肢体湿冷、面色苍白、嗜睡和心动过缓等,严重时心跳可停止于舒张状态。
(3)临床上对高血钾的处理:
高血钾对心肌有严重毒性作用,应采取紧急措施降低血钾。
除限制钾的进入量外,可注射大量葡萄糖及胰岛素促进K+向细胞内转移以降低血钾,或用葡萄糖酸钙及乳酸钠对抗K+的毒性作用。
幻灯片14
第三节钙磷代谢
(Calcium,phosphorusmetabolism)
一、钙磷的分布与功能
(一)钙磷的分布
钙占体重1.5%~2.2%,总量700~1400g。
磷占体重0.8%~1.2%,总量400~800g。
钙磷的分布
部位
钙
磷
含量(g)
占总钙的(%)
占总磷的(%)
骨及牙
细胞内液
细胞外液
1200
6
99.3
0.6
0.1
600
100
0.2
85.7
14.0
0.03
幻灯片15
幻灯片16
二、钙磷的吸收与排泄
(一)钙的吸收与排泄
1.钙的需要量与年龄和生理状态有关。
2.部位:
十二指肠及小肠上端,吸收率25%~40%。
3.影响吸收的因素
(1)维生素D促进小肠对钙磷的吸收。
(2)酸性环境钙盐易溶解,肠道pH值降低可促进钙的吸收,故常用乳酸钙、葡萄糖酸钙等补钙。
幻灯片17
(3)草酸、脂肪酸等可与钙形成难溶性钙盐阻碍吸收;
镁盐与钙盐竞争抑制钙吸收。
(4)钙的吸收率与年龄呈反比,故老年人易于缺钙而发生骨质疏松。
4.人体每天钙的摄入与排出大致相等,约80%从粪便排出、20%从肾排出,其特点是“多吃多排,少吃少排”。
(二)磷的吸收与排泄
1.磷可随钙一同吸收,不易缺乏。
需要量为800~900mg/d。
2.磷主要来自食物的磷脂、磷蛋白和某些磷酸酯。
3.磷的吸收部位及其影响因素与钙大致相同。
4.体内的磷约60%~80%由尿排出,其余由粪便排出。
幻灯片18
三、血钙与血磷
(一)血钙2.25~2.75mmol/L(9~11mg/dl)
2.离子钙与结合钙的动态平衡
蛋白结合钙Ca2+扩散结合钙
3.Ca2+与血液pH的关系
(K为常数)
幻灯片19
正常人血浆各种钙的浓度
存在形式
mg/dl
占总量的%
蛋白结合钙
1.14
4.56
46.0
扩散结合钙
柠檬酸钙
0.04
0.17
1.7
CaHPO4
0.16
1.6
其他未定钙
0.08
0.32
3.2
1.18
4.72
47.5
2.48
9.93
100.0
(二)血磷
2.血磷指血浆中无机磷酸盐的含量。
随年龄的增长而下降。
新生儿约为1.78mmol/L,成人为1.0~1.6mmol/L。
幻灯片20
(三)血浆中钙和磷含量的平衡
1.血浆中[Ca]和[P]分别以mg/dl表示时有如下关系式:
[Ca]×
[P]=35~40
2.当[Ca]×
[P]>
40,钙、磷以骨盐形式沉积在骨组织中。
3.当[Ca]×
[P]<
35,骨盐钙化障碍,甚至骨盐再溶解,引起佝偻病(儿童)或软骨病(成人)。
四、钙磷与骨的关系
骨是体内钙、磷的储存库,人体通过成骨与溶骨作用进行钙、磷交换,使血钙和血磷浓度维持动态平衡,促进骨的更新。
幻灯片21
(一)骨的组成与骨盐
2.骨盐占骨干重的65%~70%,主要成分为磷酸钙。
酸中毒时,因Ca2+-H+交换,可致骨盐溶解。
3.骨基质中胶原约占90%,骨盐沉积在胶原间隙中。
骨连接素是一种非胶原蛋白,易与羟磷灰石结合,是骨盐沉积的核心。
幻灯片22
(二)成骨作用与钙化
1.骨的生长、修复或重建过程称成骨作用。
2.成骨细胞合成、分泌胶原等基质,形成骨样质;
骨盐沉积于骨样质中,形成坚硬骨质的过程称钙化。
(三)溶骨作用与脱钙
1.旧骨的溶解和消失称溶骨作用或骨的吸收。
2.溶骨作用包括骨基质水解和骨盐溶解,后者又称为脱钙。
(四)成骨作用与溶骨作用的关系
成骨与溶骨处于动态平衡,既保证了骨的正常生长,也维持了血钙和血磷的恒定。
骨骼发育生长期,成骨作用大于溶骨作用;
老年人则溶骨作用显著增强,故易发生骨质疏松症。
幻灯片23
五、钙磷代谢的调节
(一)1,25-(OH)2-D3的调节
1.促进钙结合蛋白和Ca2+-ATP酶合成,增强肠黏膜细胞对Ca2+的通透性,有利于钙、磷吸收。
2.促进骨质中的钙磷释放入血,骨钙化区的钙化增强,有利于骨骼的生长和钙化。
3.促进肾近曲小管对钙、磷的重吸收,从而降低尿钙、尿磷。
严重肝或肾病时,可导致VitD3羟化障碍,造成佝偻病或软骨病,用普通VitD治疗无效,须用1,25-(OH)2-D3治疗方能有效。
幻灯片24
(二)甲状旁腺素(PTH)的作用
(三)降钙素(CT)的作用
幻灯片25
第四节微量元素及镁代谢
(TraceElementandMagnesiumMetabolism)
一、微量元素的代谢
含量占人体总重量万分之一以上者称宏量元素,主要有碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙、镁、钠、钾、氯等元素。
含量占人体总重量万分之一以下,每天需要量在100mg以下者称微量元素,主要有铁、锌、铜、硒、钴、锰、铬、碘、氟、镍、钒、钼、硅、锡等。
幻灯片26
(一)铁
1.人体含铁总量为40mmol(3~5g),铁主要在十二指肠和空肠上段吸收,在肠腔pH值下,Fe2+比Fe3+易吸收。
膳食含铁约10~15mg/d,吸收率约10%。
幻灯片27
2.某些氨基酸、柠檬酸、苹果酸和胆汁酸等可与铁结合成可溶性鳌合物,有利于铁的吸收;
植酸、草酸和鞣酸等可与铁形成不溶性铁盐而阻碍铁的吸收。
3.铁的需要量因年龄、性别和生理状况不同而异:
男性和绝经期妇女约需1mg/d,青春期妇女约2mg/d,妊娠妇女约2.5mg/d,儿童约1mg/d。
4.成人缺铁可导致贫血,未成年人缺铁可导致生长发育迟缓,免疫功能降低。
误服过量铁制剂可出现急性胃肠刺激症状及呕吐、黑色粪便等。
慢性铁过多可出现肤色变深,甚至肝硬化等。
幻灯片28
(二)锌
1.人体锌总量约40mmol,遍布于所有组织,血清锌为0.1~0.15mmol/L。
成人需要量约15mg/d。
2.缺锌可导致伤口愈合不良、性机能不全、儿童生长发育停滞、智力低下。
(三)铜
1.人体铜含量约2mmol,分布于肌肉、肝、肾、脑和心等器官。
血清铜约0.02mmol/L。
成人需要量约1.5~2.0mg/d。
2.铜是酪氨酸酶的组分,酪氨酸酶缺乏则可导致白化病,故缺铜时可导致毛发脱色。
幻灯片29
(四)硒
1.人体硒总量约14~21mg,肝、肾内含量较高。
每天摄入量约200~300µ
g,最低不少于40µ
g/d。
2.缺乏导致生长缓慢、肌肉萎缩、关节变粗、毛发稀疏、精子异常和白内障等。
摄入过多导致胃肠功能紊乱、眩晕、疲倦、皮肤苍白和神经过敏等。
3.癌症如肠癌、前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌、肺癌和白血病等的死亡率与硒的摄入量呈负相关。
(五)锰
1.人体锰总量约10~20mg,分布全身组织,血清锰含量为0.1nmol/L。
2.锰缺乏较少见。
吸收过多可出现锥体外系的功能障碍,引起眼球震颤和睑裂扩大等。
幻灯片30
(六)碘
1.人体碘含量约15~20mg,主要分布于甲状腺。
食物碘主要来源于海盐和海产品。
2.成人缺碘可导致地方性甲状腺肿,婴儿缺碘可导致发育停滞、智力低下、生育能力丧失、痴呆、聋哑等,即克汀病(呆小症)。
碘摄入过多,则尿碘增多,少数出现甲状腺肿大。
(七)氟
1.人体含氟量约2.6g,主要分布于骨骼、牙齿、指甲、毛发等。
成人摄入量约1.5mg/d。
膳食氟的主要来源是水。
2.氟缺乏表现为骨骼、牙齿发育不良,龋齿发病率增高。
氟中毒表现为氟斑牙和氟骨症。
幻灯片31
(八)钴、钼、钒、铬
幻灯片32
二、镁代谢
人体镁含量约20~28g,主要分布于骨组织,血镁浓度为0.7~1.0mmol/L。
人体需镁约0.2~0.4g,主要在小肠吸收,吸收率约30%。
钙、草酸、脂肪可妨碍吸收,维生素D和高蛋白可促进吸收。
镁主要通过肠道和肾排泄。
(三)镁的功用
1.镁是300多种酶的辅助因子或激活剂。
2.镁可抑制中枢神经系统和神经-肌肉接头。
3.镁可引起血管扩张,而降低血压;
碱性镁可中和胃酸;
镁盐还可用为导泻剂和利胆剂。
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- 生物化学17第十七章 水和电解质代谢 生物化学 17 第十七 电解质 代谢