標籤:體液平衡

體液(body fluid)的主要成分是水、電解質,廣泛分佈於細胞內外,具有相對穩定的酸鹼度,其穩定狀態為人體正常新陳代謝所必需。

1水平衡

體液的量與年齡、性別和體形有關。成年男性體液約佔體重的60%,女性佔55%,嬰兒佔70%。成人總水量的2/3在細胞內,1/3在細胞外。細胞外液約3/4存在細胞的間隙里,稱細胞間液(組織間液);1/4在血管內,稱血漿。細胞間液分為功能性細胞間液和非功能性細胞間液。功能性細胞間液指能迅速和血管內液體或細胞內液進行交換,維持體液平衡的那部分液體。腦脊液、關節液及消化道分泌液等屬非功能性細胞間液,構成第三間隙,在維持體內體液平衡上所起的作用很小,但在病理情況下,第三間隙積液增多如腹膜炎病人腹腔內大量滲液,亦會導致體液失衡。正常人體中的液體在各部位的分佈相對恆定,它們之間不斷進行交換,保持著動態平衡。正常情況下,人體每日水的攝入量與排出量是相對穩定的。
通常每天通過呼吸和皮膚蒸發排出水分約850ml,這部分水的排出是感覺不到的,也是不可控制的,稱為不顯性失水。為了消化食物,胃腸每天分泌的消化液約為8200ml,但絕大部分在迴腸末端和右半結腸被重吸收,只有150ml左右的水由糞便排出。成人每天從腎臟排泄固體廢物一般不少於35g,每克至少需15ml尿液才能溶解排出體外,因而每天尿量一般宜維持在1000~1500ml。以上可看出,正常人每天水的攝入量最低限度為1500ml,較合理的為2500ml左右。

2電解質平衡

電解質在細胞內液和細胞外液中的分佈有顯著不同,細胞內液陽離子以鉀離子(K+)為主,陰離子有蛋白質、磷酸氫根離子(HPO42-)等;細胞外液陽離子以鈉離子(Na+)為主,陰離子有氯離子(Cl-)和碳酸氫根離子(HCO3-)等。血液中主要離子的正常值見。
表1  血液中主要離子的正常值
陽 離 子(mmol/L)                 陰 離 子(mmol/L)
Na+           142(135~145)       Cl-                 103(98~106)
K+               4(3.5~5.5)       HCO3-                27(23~31)
Ca 2+           2.5(2.2~2.7)       蛋白質                        0.3
Mg 2+            1(0.7~1.2)
1.鈉離子(Na+) 由於細胞膜上的Na+ -K+泵作用,不斷將進入細胞內的Na+排出,同時使K+進入細胞內,因而鈉離子主要存在於細胞外液,占細胞外液中陽離子總數90%以上,在維持細胞外液滲透壓和容量中起決定作用。Na+ 丟失,細胞外液容量將縮小;Na+ 瀦留,細胞外液容量則擴大。
2.鉀離子(K+)  為細胞內液中的主要陽離子,全身K+總量的98%在細胞內。K+對維持細胞內滲透壓起重要作用,並可激活多種酶,參與細胞內氧化及ATP生成。細胞外液中K+雖少,但對神經-肌肉應激性、心肌張力及興奮性有著顯著影響。當細胞合成糖原和蛋白質時,K+由細胞外進入細胞內;而糖原和蛋白質分解時,K+則從細胞內逸出。鉀的來源全靠從食物中攝取,85%由腎排出。腎對鉀的調節能力很低,在禁食和血K+很低的情況下,每天仍然要從尿中排出相當的鉀鹽,因此,病人禁食兩天以上就必須經靜脈補鉀。
3.鈣離子(Ca2+) 體內99%的鈣以磷酸鈣和碳酸鈣的形式貯存於骨骼及牙齒內。血鈣中半數為遊離鈣,是細胞功能的重要調節物質,可降低毛細血管、細胞膜的通透性和神經-肌肉的興奮性,並參與肌肉收縮、細胞分泌、凝血等過程;其餘一半與蛋白質結合。
4.鎂離子(Mg 2+) 約有一半存在於骨骼內,其餘幾乎都存在於細胞內,僅有1%存在於細胞外液。鎂是細胞內多種酶的激活劑,對參與糖、蛋白質代謝,降低神經-肌肉應激性有重要作用。
5.氯離子(Cl-) 為細胞外液中的主要陰離子,協同Na+等維持細胞外液的滲透壓和容量。因Cl-與Na+經腸道吸收,由腎排出,而腎小管有重吸收Na+作用,故Cl-常比Na+喪失多,減少的陰離子可由HCO3-代償補充。
6.碳酸氫根離子(HCO3-) 系代謝產物CO2在血中的一種運輸形式,又是血液中含量最多的鹼。在細胞外液中主要與Na+結合,在細胞內液中主要與K+結合。

3滲透壓平衡

溶質在水中所產生的吸水能力(或張力)稱為滲透壓。滲透壓高低與溶質的顆粒(分子或離子)數成正比,而與顆粒的電荷、大小無關。無機鹽分子小,在水中又以離子狀態存在,故顆粒數多,產生的滲透壓大;葡萄糖分子雖中等大,但不能解離,產生的滲透壓次之;蛋白質分子儘管能解離,不過分子太大,顆粒數少,產生的滲透壓小。細胞內、外水的移行,基本上由細胞膜內、外滲透壓的差異決定。膜外Na+濃度下降,即滲透壓低,水進入細胞,引起細胞內水腫;反之,膜外Na+濃度增高,即滲透壓高,水出細胞外,造成細胞內脫水。但水在血漿和組織間液之間的交換,由於晶體(無機鹽、葡萄糖等)顆粒小,能自由通過毛細血管壁,使兩側晶體滲透壓相當,故水在血漿和組織間液之間的交換,主要取決於毛細血管內流體壓(使水出毛細血管)和有效膠體滲透壓(使水入毛細血管)。血漿內蛋白質不能透過毛細血管壁,它產生的膠體滲透壓對維持血管內的水分起著重要作用。體溫37℃時,正常人的血漿總滲透壓平均為280~310mmol/L,低於280mmol/L為低滲,高於310mmol/L為高滲。
體液平衡受神經-內分泌調節,一般先通過下丘腦-垂體後葉-抗利尿激素系統恢復正常的滲透壓,繼而通過腎素-醛固酮系統恢復血容量。腎是調節體液平衡的重要器官,這種調節作用受垂體後葉釋放的抗利尿激素(ADH)和腎上腺皮質分泌的醛固酮所影響。當體內水分喪失時,細胞外液滲透壓增高,刺激下丘腦-垂體後葉-抗利尿激素系統,分泌ADH增多,產生口渴感,增加飲水,並分泌ADH,促使腎回收水分來恢復和維持體液的正常滲透壓。另一方面,細胞外液減少,特別是血容量減少時,血管內壓力下降,刺激腎素-醛固酮系統,使腎回收鈉和水分來恢復和維持血容量。但是,當血容量銳減時,機體腎素-醛固酮分泌增多,將優先保持和恢復血容量,使重要生命器官的灌注得到保證。

4酸鹼平衡

人體在代謝過程中,既產酸又產鹼,使體液中的[H+]經常發生變化,但人體能通過體液的緩衝系統、肺的呼吸和腎的調節作用,使血液中[H+]僅在小範圍內變動,即保持血液的pH值在7.35~7.45之間。
血液中HCO3-/H2CO3是最重要的一對緩衝物質。體內酸增多時,HCO3-與H+結合(H+ + HCO3-→H2CO3→CO2 ↑+H2O),使酸中和;鹼增多時,H2CO3放出H+去中和鹼(OH-+ H2CO3→HCO3-+ H2O),來保持血液pH值在正常範圍內。緩衝系統的作用發生快,但總量有限,最終還要依靠肺和腎來調節。
肺是排出體內揮發性酸(H2CO3)的重要器官。血中CO2分壓增高時,便興奮呼吸中樞,使呼吸加深加快,加速CO2排出,降低血中的H2CO3濃度;血中CO2分壓降低時,呼吸就變慢變淺,減少CO2排出。
腎調節酸鹼平衡的能力最強,一切非揮發性酸和過剩的碳酸氫鹽都必須經過腎臟排出,它的主要作用是排出H+,回吸收Na+和HCO3-。
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