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第14章体液和电解质平衡
家庭是幼儿语言活动的重要环境,为了与家长配合做好幼儿阅读训练工作,孩子一入园就召开家长会,给家长提出早期抓好幼儿阅读的要求。
我把幼儿在园里的阅读活动及阅读情况及时传递给家长,要求孩子回家向家长朗诵儿歌,表演故事。
我和家长共同配合,一道训练,幼儿的阅读能力提高很快。
临床麻醉学2019-03-1809:
50:
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这个工作可让学生分组负责收集整理,登在小黑板上,每周一换。
要求学生抽空抄录并且阅读成诵。
其目的在于扩大学生的知识面,引导学生关注社会,热爱生活,所以内容要尽量广泛一些,可以分为人生、价值、理想、学习、成长、责任、友谊、爱心、探索、环保等多方面。
如此下去,除假期外,一年便可以积累40多则材料。
如果学生的脑海里有了众多的鲜活生动的材料,写起文章来还用乱翻参考书吗?
第1节 体液和电解质基础知识
观察内容的选择,我本着先静后动,由近及远的原则,有目的、有计划的先安排与幼儿生活接近的,能理解的观察内容。
随机观察也是不可少的,是相当有趣的,如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等,孩子一边观察,一边提问,兴趣很浓。
我提供的观察对象,注意形象逼真,色彩鲜明,大小适中,引导幼儿多角度多层面地进行观察,保证每个幼儿看得到,看得清。
看得清才能说得正确。
在观察过程中指导。
我注意帮助幼儿学习正确的观察方法,即按顺序观察和抓住事物的不同特征重点观察,观察与说话相结合,在观察中积累词汇,理解词汇,如一次我抓住时机,引导幼儿观察雷雨,雷雨前天空急剧变化,乌云密布,我问幼儿乌云是什么样子的,有的孩子说:
乌云像大海的波浪。
有的孩子说“乌云跑得飞快。
”我加以肯定说“这是乌云滚滚。
”当幼儿看到闪电时,我告诉他“这叫电光闪闪。
”接着幼儿听到雷声惊叫起来,我抓住时机说:
“这就是雷声隆隆。
”一会儿下起了大雨,我问:
“雨下得怎样?
”幼儿说大极了,我就舀一盆水往下一倒,作比较观察,让幼儿掌握“倾盆大雨”这个词。
雨后,我又带幼儿观察晴朗的天空,朗诵自编的一首儿歌:
“蓝天高,白云飘,鸟儿飞,树儿摇,太阳公公咪咪笑。
”这样抓住特征见景生情,幼儿不仅印象深刻,对雷雨前后气象变化的词语学得快,记得牢,而且会应用。
我还在观察的基础上,引导幼儿联想,让他们与以往学的词语、生活经验联系起来,在发展想象力中发展语言。
如啄木鸟的嘴是长长的,尖尖的,硬硬的,像医生用的手术刀―样,给大树开刀治病。
通过联想,幼儿能够生动形象地描述观察对象。
体液是以水为溶剂,以一定的电解质和非电解质成份为溶质所组成的溶液。
相对于外界大自然环境(机体的外环境)而言,存在于细胞周围的体液,为机体的内环境。
内环境的稳定与体液的容量、电解质的浓度比、渗透压和酸碱度等有关。
围手术期病人体液容量、电解质浓度和成份等的变化将对手术的成功,病人的康复产生影响。
麻醉医师应掌握体液的基础知识,失衡的机制,诊断的要点,治疗的原则,从而在手术创伤等应激条件下,有效地纠正体液紊乱,维护内环境稳定,为病人的生命安全提供相应的保障。
一、体液的总量、分布和组成
(一)体液的总量
水是体液的主要成份。
成人的体液约占体重的60%。
70kg的成人,其体液量约为42L。
年龄、性别及组织不同,体液所占的比例也有所不同。
例如,肌肉组织中的体液占75%,脂肪组织中只占10%。
胎儿体液含量较高,但在妊娠后期和出生后3~5岁内逐渐降低。
出生0~1月的婴儿体液约为体重的76%,1~2月时约为65%。
1~10岁小儿的体液则约为体重的62%。
男性成人体液含量比女性多,约占体重的61%,女性成人为50%;60岁以上男性为52%,女性为46%。
(二)体液的分布
体液分为细胞内液(ICF)及细胞外液(ECF)两大部分。
由细胞膜所分隔,水能自由通过细胞膜(图14-1)。
ICF是细胞进行生命活动的基质,约占体重的40%,平均为400~450ml/kg。
ECF是细胞进行新陈代谢的周围环境。
婴儿的ECF约占体重的45%,随年龄增加逐渐降低,成人约占体重的20%,平均为150~200ml/kg。
年轻成年男性的ECF比女性及老年人多。
ECF可分为血浆和组织间液两部分,其中血浆约占体重的5%,为30~35ml/kg。
组织间液则随年龄增长而变化较大:
婴儿约占体重的40%,1岁小儿为25%,2~14岁为20%,成人为15%,相当于120~165ml/kg。
血容量约60~65ml/kg,其中15%分布于动脉,85%分布于静脉系统。
组织间液的基本成份与血浆类似,只含有少量蛋白质并且不含红细胞。
绝大部分的组织间液能迅速与血管内液体或ICF进行物质交换,并取得相互平衡。
在维持机体的水和电解质平衡方面起重要作用,称为功能性ECF。
尚有部分组织间液不能或仅缓慢地与血浆或ICF进行物质交换,虽有一定的生理功能,但在正常情况下对维持机体的水和电解质平衡所起的作用甚微,称之为非功能性ECF。
它们包括结缔组织水和跨细胞(transcellular)液,如胸、腹膜液、房水、淋巴液、脑脊液、关节液、消化道分泌液、尿液、汗液等,约占体重的1~2%。
在病理情况下,后者的产生量或丢失量显著增多时,也可致水、电解质代谢紊乱。
临床上体液的分布与转移涉及到“第三间隙”的概念。
一般而言,第一间隙是指组织间液。
第二间隙是指快速循环的血浆水。
血容量的增加或减少主要指血浆水的增加或减少。
第一间隙和第二间隙在毛细血管壁侧相互交换成份,处于动态平衡状态,都属于功能性ECF。
手术创伤、局部炎症可使ECF转移分布到损伤区域或感染组织中,引起局部水肿;或因疾病、麻醉、手术影响致内脏血管床扩张淤血;或体液淤滞于腔体内(如肠麻痹、肠梗阻时大量体液积聚于胃肠道内),这部分液体虽均衍生于ECF,但功能上却不再与第一间隙和第二间隙有直接的联系,故称这部分被隔绝的体液所在的区域或部位为第三间隙。
(三)体液的组成
前已述及,组织间液与血浆的电解质浓度类似,区别在于前者的蛋白质含量明显少于血浆。
由于血浆富含蛋白,故血浆胶体渗透压明显高于组织间液。
ECF的电解质浓度与ICF的差异很大。
ECF中主要阳离子为高浓度的Na+、阴离子为Cl-、HCO3-。
ICF中主要阳离子为K+,其次为Mg2+,阴离子以磷酸根和蛋白质为主(见图14-1及表14-1)。
机体总水量(42L)
溶质(mmol/L) 溶 质(mmol/L)
Na+ 10 HPO42- Na+ 140 Cl- 114
K+ 150 SO42- 150 K+ 4 HCO3-30
红细胞 血浆
(2L) (3L)
Mg2+40 HCO3-
蛋白质 45
血容量(5L)
水(40%体重) 水(20%体重)
细胞内液容量 细胞外液容量
(28L) (14L)
图14-1 细胞内液与细胞外液水、电解质构成示意图(以70kg成人为例)
表14-1不同部位体液内电解质浓度(mmol/L)
电解质 血浆 细胞内液(骨胳肌) 组织间液
阳离子Na+ 142 10 145
K+ 4 159 4.1
Mg2+ 1 40 1
Ca2+ 2.5 <1 2.4
总计 149.5 209 152.5
阴离子Cl- 104 3 117
HCO3- 24 7 27.1
蛋白质 14 45 <0.1
其它 7.5 154 8.4
总计 149.5 209 152.5
(四)有关电解质的基础知识
下列与电解质有关的基础知识,有助于临床诊断及治疗水、电解质紊乱。
1、电解质含量的表示方法 常用表示方法有以下几种:
毫克/
分升(mg/dl)、毫当量/升(mEq/L)、毫摩尔/升(mmol/L)。
现多以国际单位制表示,以毫摩尔/升(mmol/L)表示体液中电解质含量。
它们之间的相互换算公式如下:
(1)由mg/dl转变成mmol/L:
mmol/L=(mg/dl×10)÷原子量
例:
已知血钙值为9.0mg/dl,试将其转换为mmol/L?
因为钙的原子量为40将其代入上述公式,则为:
9×10÷40=2.25mmol/L
即:
9.0mg/dl的血钙值转换后为2.25mmol/L。
(2)由mEq/L转变成mmol/L:
mmol/L=mEq/L÷原子价。
例:
已知血钙为5mEq/L,试将其转换为mmol/L
因为钙的原子价是2,故将其代入上述公式,则为:
5mEq/L÷2=2.5mmol/L
即:
5mEq/L的血钙转值换后为2.5mmol/L。
2、常用于补充电解质的盐制剂单位之间的换算
1g氯化钠=17mEq钠=17mmol钠 1mmol钠=58.5mg氯化钠
1g乳酸钠=9mEq钠=9mmol钠 1mmol钠=112mg乳酸钠
1g碳酸氢钠=12mEq钠=12mmol钠 1mmol钠=84mg碳酸氢钠
1g氯化钾=13.4mEq钾=13.4mmol 1mmol钾=74.5mg氯化钾
1g氯化钙=18mEq钙=9mmol钙 1mmol钙=111mg氯化钙
1g葡萄糖酸钙=5mEq钙=2.5mmol钙 1mmol钙=448mg葡萄糖酸钙
1g硫酸镁=8.3mEq镁=4.15mmol镁 1mmol镁=240mg硫酸镁
3.血清电解质及非电解质正常浓度范围和异常改变程度见表14-2
表14-2 血清电解质及非电解质正常浓度范围和异常改变程度
血清浓度 降 低 正常范围 升 高
重度 中度 中度 重度
Na+ (mmol/L) <120 120~130 135~145 155~170 >170
K+ (mmol/L) <2.5 2.5~3.0 3.5~5.4 6.5~8.0 >8.0
Ca2+ (mmol/L) <1.6 1.6~2.1 2.2~2.6 3.0~3.7 >3.7
Cl- (mmol/L) <80 80~90 96~106 115~130 >130
CO2 (mmol/L) <10 10~20 25~30 35~45 >45
pH <7.0 7.0~7.15 7.35~7.45 7.5~7.6 >7.6
蛋白质(g/L) 30~45 60~80
葡萄糖(mmol/L) <1.1 1.11~2.22 3.3~5.0 16.6~33.3 >33.3
血尿素氮(mmol/L) 2.9~7.5 17.8~35.7 >35.7
二、机体对水、电解质的调节
每人每天从饮食中摄入的盐和水是有差异的,但ECF在正常人却维持在较小的波动范围,这说明机体有精细的调控系统不断地监控和调节体液、电解质的平衡。
这一系统内含有感知渗透压、容量改变的感受器,存在各种信息物质的交换过程。
肾脏是这一系统中主要的效应器官。
它通过对尿液的稀释和浓缩及对各种电解质的排出与重吸收,从而发挥调节水、电解质平衡的作用(见图14-2)。
血浆渗透压升高 低血压、低血容量
渗透压感受器兴奋 肾脏 压力感受器兴奋
ADH释放 醛固酮 AGⅡ形成增加
抑 保钠潴水 抑
制 抗利尿作用 口渴 制
作 作
用 饮水 用
细胞外液渗透压降低
循环容量恢复正常
心房钠尿肽
分泌增加
心房钠尿肽
分泌增加
图14-2 血浆渗透压、血容量等对水钠代谢的影响
参与水钠代谢调节的因素如下:
1.心房钠尿肽(ANP) 是心房肌合成的多肽类激素,由28个氨基酸组成。
它能明显促进钠和水的排出。
当它与集合管上皮细胞的心房钠尿肽受体结合时,激活鸟苷酸环化酶,造成细胞内cGMP含量增加,后者使集合小管基底侧膜上的Na+通道关闭,抑制Na+重吸收,从而促使Na+排出。
ANP可使肾血管平滑肌舒张,增加肾血流量和肾小球滤过率,并能抑制肾素、醛固酮和抗利尿激素的分泌。
除此之外,ANP可使所有血管壁对水的通透性明显增加,使血管内容量下降,起到调节ECF的作用。
2.抗利尿激素(ADH)又称血管加压素(AVP) 由9个氨基酸残基所组成的短肽。
它是下丘脑的视上核及室旁核神经元分泌的一种激素,能提高远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性,从而增加水的重吸收,使尿液浓缩,尿量减少。
ADH还增加髓袢升支粗段对NaCl的主动重吸收和提高内髓部集合管对尿素的通透性,从而增加髓质组织间液的溶质浓度,提高髓质组织间液的渗透浓度,利于浓缩尿液。
引起ADH合成及分泌的因素有渗透性及非渗透性两类(如图14-2所示)。
血浆渗透压升高可刺激ADH的释放。
非渗透性刺激因素是指血管内容量的变化,在血容量相对不足时,可刺激ADH释放。
3.醛固酮(肾素-血管紧张素-醛固酮系统) 在调节水、钠、钾平衡中起重要作用。
详见下一节有关钠代谢调节的章节。
4.前列腺素前列腺素按分子结构的差别,可以分为多种类型,如前列腺素E2(PGE2)有强烈的舒血管作用,前列腺素F2(PGF2)则使静脉收缩。
前列腺素可使血管对去甲肾上腺素和血管紧张素的敏感性降低。
血管平滑肌生成的前列腺素在神经-平滑肌接头间隙作用于交感神经纤维末梢的前列腺素受体,使交感神经末梢释放递质减少。
在低血容量时前列腺素使肾血管舒张,对维持肾血流量有重要意义。
5.口渴机制为正常机体最有效的补充失水的机制。
各种原因致ECF渗透压增高时,刺激下丘脑视上神经核和室旁核的渗透压感受器。
当兴奋传至大脑即感口渴,从而引起机体饮水的欲望。
大量饮水后,血浆渗透压恢复正常,渴感解除,从而调节水、盐平衡。
6.交感神经肾交感神经由T6-12脊髓侧角发出,当其兴奋时,引起入球小动脉和出球小动脉的收缩,肾小管周围血流量减少,肾小球滤过率减少,从而刺激近球小体中的颗粒细胞释放肾素,致体循环中的血管紧张素和醛固酮含量增加,增加肾脏对Na+和水的重吸收。
Na+在近端小管的重吸收增加也与β肾上腺素能受体的作用有关。
肾交感神经的兴奋可以提高钠泵活力,有利于Na+的重吸收。
7.多巴胺受体小剂量多巴胺可扩张肾血管,增加肾血流量,从而增加尿量。
第2节水、电解质平衡与管理
一、水和钠
(一)水的生理作用与代谢
水的生理作用 生命起源于水,生命活动离不开水。
水作为溶剂,溶解电解质和非电解质成份形成体液。
因此,水是机体内环境的最基本要素,在调节体温,润滑各关节、器官,物质转运等生命活动过程中起重要作用。
水的摄入与排出 水的平衡主要由适当的水的摄入与排出来维持(图14-3)。
肾脏是水排出的主要器官,每天约60%的水经尿排出。
若环境温度增高,运动量增加,汗液增加可达正常水平的50倍之多,通过呼吸道的不显性挥发量也随之增加。
在此情形下,由肾脏排出的水份将随之减少,以补偿经汗液和不显性失水所丢失的量(表14-3)。
表14-4列出的各年龄阶段对水的最低需求量,可供临床纠正水钠代谢紊乱时参考。
水代谢的调节 主要受体液渗透压变化的影响。
血浆渗透(克分子)浓度的上升时刺激渗透压感受器,一方面通过口渴机制增加饮水。
另一方面ADH释放增多,减少水从肾脏的排出,从而保持水的稳态平衡。
水代谢的紊乱 体液中水的代谢活动与电解质、渗透浓度及酸碱平衡密切相关,尤其与钠的关系最为密切。
这是因为①钠是ECF中重要的阳离子,钠总量的改变,对ECF容量的变化起关键性作用。
②钠对ECF的渗透浓度的维持占重要地位。
高渗状态或低渗状态合并缺水或水中毒均表现为ECF中钠浓度的变化,导致高钠血症或低钠血症。
其临床诊断和处理,将在钠代谢紊乱中叙述。
饮水 1300
固体食物 800
代谢水400
细胞内液
28L
细胞外液
14L
皮肤 500
肺 400
尿 1500
粪便 100
图14-3日常水平衡(进出量 单位:
ml)
表14-3机体每日失水量(单位:
ml)
正常活动和正常体温 正常活动和高体温 持续重体力劳动
尿量 1400 1200 500
汗液 100 1400 5000
粪便 100 100 100
不显性失水量 700 600 1000
总量 2300 3300 6600
表14-4 各年龄组对水的最低需求量
年龄(岁)
体重(kg)
ml/(kg.d)
ml/h
成人
70
20-40
120
小儿8
35
50
70
2
15
60
40
1/2
8
70
25
新生儿
3
80-150
10-20
(二)钠的生理作用与代谢
钠的生理作用 Na+是ECF中含量最多的阳离子,在维持ECF的渗透克分子浓度中起主要作用(见第17章)。
Na+在维持ECF容积,神经肌肉和心肌的应激性及动作电位中也起重要作用。
钠的摄入与排出 通常情况下,机体钠的来源为食物中所含的钠盐。
正常成年人每天摄入的食盐量相差很大,约6~12g不等。
钠主要在空肠被吸收。
人体维持正常钠平衡所必需的钠仅为85mmol左右,约相当于NaCl0.5g。
摄入多余的NaCl主要通过肾脏从尿液排出。
消化液中含钠量较高,如胃液平均为60mmol/L,胆汁、胰液为140~150mmol/L,回肠液为120mmol/L,结肠液为80mmol/L。
腹泻、呕吐或胃肠引流时可从胃肠道丢失大量的钠。
人体失钠的另一个途径是出汗。
汗液中含钠量约10~70mmo1/L。
在一般情况下,每天皮肤的不显性出汗约l00~400ml不等,高温下可达1400ml,长时间重体力劳动可高达5000ml(见表14-3),故有较多的钠丢失。
钠代谢的调节 钠代谢的调节主要通过肾脏,在钠负荷增加时,每天可从肾脏排钠达几十克:
在机体缺钠时,可仅排出lmmol(23mg)。
尿量随着血容量及
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