脱水

人体体液的重量约占体重的 60%，其中 40% 在细胞内，称细胞内液（intracellular fluid，ICF），20% 在细胞外，称细胞外液，也是构成机体细胞的内环境，ECF 的 3/4（即所占体重的 15%）分布在组织间，称组织间液，旧称细胞间液。血浆的水占体重的 5%。

1、体液的测定和计算

（1）放射性核素稀释法

据 Carroll 和 Oh（1986）用安替比林稀释法测得的体液量约为体重的 54%。

（2）计算法

以体重的千克数折合成磅数，其 1/4 即为体液的千克数。例如体重 70 kg 的体液量为 70 x 2.2 x 1/4=38.5 kg，我国首都医院（1973）所测正常成人体液量与体重的百分比平均值（表 1）可资参考。

（3）ICF 的测定

测定 ICF 的量比较困难，故以体液总量与 ECF 量之差求得。临床上的粗略计算，可将体液总量的 40% 作为 ECF，其中组织间液为 28%，血浆为 8%，细胞间液（包括消化道内和中枢神经内液量，眼球及浆膜腔内润滑液）为 4%。体液总量的 60% 即为 ICF。

2、体液量和体重关系变异的因素

体液量和体重的关系，受年龄、性别、体型等因素的影响很大。

（1）新生儿体液总量约占体重的 77%，从 1〜9 岁儿童的体液总量逐渐降到体重的 59%。

（2）青春期前，性别在体液总量与体重之间关系不大，但青春期女性的体液总最比男性的约少 10%。

（3）中年期后两性各自的体液总量与体重比率逐年接近。

（4）肥胖者身体所含水量比一般人要少 10%，极度肥胖者其全身所含水量可仅占体重的 40% 以下。他们对脱水的耐受力比一般人为差。对瘦瘠的人计算其体内所含水量后应再酌加 10%。

1、电解质在 ECF 中的分布

（1）组织间液和血浆内的阳离子和阴离子，除蛋白离子外，只有数量上的少许差异（表 2），因为血浆和组织间液间只有毛细血管膜相隔，电解质都能滤过，但对相对分子质量较大的蛋白就不予通过。所以血浆和组织冋液间的蛋白含量相差较大。

（2）血浆内白蛋白的相对分子质量虽然较小，也不能通过细胞膜，但它在单位容积内分子数很高，这在维持血浆内的有效渗透压起重要作用。血浆内白蛋白在维持血浆与组织间液间的体液平衡是不可缺少的。

（3）电解质在 ICF 中的分布

1）ICF 与血浆之间也由细胞膜相隔，但两者所含电解质在质和量上迥异（表 2）。ICF 内阳离子以 K⁺为主，阴离子以 HPO₄^2-为主；血浆内阳离子以 Na⁺为主，阴离子则以 CI^-和 HCO₃^-为主。

2）细胞虽然浸浴在 ECF 内，但细胞内和细胞外各体液所含离子质和量差别很大，可见膜内、外的两侧体液内的电解质并不能自由交流。这是因为细胞膜内具有钠泵在进行调节所致。

3）钠泵或 Na⁺-K⁺-ATP 酶是镶嵌在组成细胞膜双层脂质内侧面上的四聚体嵌入蛋白质，在 Na⁺、K⁺、Mg ²⁺同时存在下分解 ATP 为 ADP 和磷酸根，同时产生能量。

4）磷酸根又与该嵌入蛋白质结合使后者发生构型改变，从而对和 K⁺的亲和力发生改变，将细胞内 3 个 Na⁺排岀外同时将 2 个 K⁺推入细胞内，这是分解一个 ATP 所完成的对 Na⁺、K⁺的调节。

5）磷酸根与嵌入蛋白质结合后迅即解离，构型改变的蛋白质完成调节作用后也恢复原形。这一调节作用，在短暂的一瞬间高达上千次。所以细胞膜内外的有些电解质岀现相差悬殊。

（4）电解质在消化道内的分布

消化道内分泌液不是一个独立的密闭系统，它在全身体液分布方面却又不同于 ECF。譬如说，每个正常人，从婴儿到老年人，水和电解质的补充，消化道堪称是唯一途径。消化道各段的分泌液内，所含电解质和酸碱度又各不相同。在正常情况下，它对水和钠也有接受内分泌系统的制约。所以一昼夜分泌量在 8000～12000 ml，而每天从消化道排岀体外的，只占其流动量的 1/80 左右。但是一旦出现故障，它就成为丧失体液的重要途径，而且还随着出现酸碱失调的发展。

1）消化液性质

① 消化道各段每天所分泌的消化液质和量虽各不相同，但除唾液属低渗外，均为等渗液。

② 在兴奋状态下，胃液主要含 HCl（表 3），H⁺可达 100 mmol/L，pH 可达 1.0。

③ 除摄入的饮食含有水分外，小肠还接纳唾液、胃液、胆汁、胰液及小肠本身分泌的肠液。

④ 空肠分泌水和电解质，并与结肠一样参与吸收功能。

⑤ 在激素作用下，结肠具有保持机体水分和电解质的作用。在共生作用下，其菌株将未消化的碳水化合物分解成易于吸收的短链脂肪酸，辅助小肠的消化功能。

⑥ 凡液体进入整个胃肠系统，最后都成为与血浆渗透压相同的等渗液。饮水后稍久如果发生呕吐，呕出的液体接近等渗液。用水灌肠如果保留一定时间后，排岀的液体也呈等渗。

2）经胃肠道体液丢失

消化系统功能紊乱时，如呕吐丢失胃液，因损失多量 H⁺和 Cl^-而产生碱中毒，胃液内 K⁺浓度比血清 K⁺浓度高 2~5 倍，呕吐可同时引起低钾血症。又如腹泻失去大量肠液而丢失其中的 Na⁺和 HCO₃^-，就产生酸中毒，同时也常伴有低钠血症和低钾血症。

机体的入水量和岀水量在一定范围内变动。

1、入水量

入水量中的食物水和代谢水量变化较小，但饮水量则随劳动强度、季节和生活习惯而异。

2、出水量

（1）在岀水量中，随粪便排岀的量变化很小。

（2）由呼岀和皮肤蒸发的水量（不显性脱水量）受劳动强度、季节和生活习惯的影响较大（表 4）。由皮肤蒸发的水份主要随身体散热需要来决定。在水的摄入量受到限制时，由皮肤、呼吸道和随粪便排出的水量一般不受影响。

（3）肾脏则是担负着机体体液相对恒定的重要脏器，也是根据生理需要保持体液内钠和酸碱度相对平衡的重要器官。尿量同样受劳动强度、季节和生活习惯的影响较大。当入量减少，尿的排泄量则大见削减，但也不能低于每日 500 ml，因每日由代谢所产生的溶质排泄物需以溶液方式排泄，凡成人每日尿量＜400 ml 者称为少尿，＜100 ml 者称为无尿，都属病态。

1）成人每日水交换量

以体重 60 kg 成人为例，其细胞外液量占 20% 计为 12000 ml。从上表得知，成人每日水的交换量为 2500 ml，约占细胞外液量的 20%。

2）婴儿每日水交换量

婴儿每日水的交换量与其细胞外液量的关系，比成人明显增髙。以 7 kg 婴儿为例，每日由呼吸和皮肤排岀的水量为 300 ml，随粪便排岀的水量为 30 ml，尿量为 500 ml，共 830 ml，以其细胞外液占体重 25% 计为 1750 g，可见水的每日交换量占细胞外液量的 50% 左右。由于婴儿的代谢率比成人髙出许多，如对水的进入量不能及时补充，或因出汗过多或疾病而引起消化道故障，使水的排岀量明显增加，造成水代谢失衡，一系列代谢紊乱也会相继出现。

身体有一个复杂的系统，旨在维持正常的血容量。水通过胃肠道吸收，主要通过大脑中的渗透压感受器维持水稳态。

1、口渴感

当中枢渗透压感受器感知到脱水、细胞内液渗透压过高时，可刺激下丘脑中的口渴中枢，产生口渴感以促使饮水。

（1）口渴感的意义

口渴感对维持体液的正常渗透压极为重要，如果没有口渴感（如见于极度意识障碍），即使肾脏能排出极低量的高浓缩尿以限制水排岀，体液渗透压也会上升至致命的高度；反之，因不正常的口渴感而不断地过量饮水，尽管肾脏排岀大虽的稀释尿，也可引起致命的稀释性低钠血症。调节机制包括细胞外液的有效渗透压及血容量。

（2）调节机制

1）细胞外液的有效渗透压

口渴感主要是由细胞外液的有效渗透压来调节。促使口渴的渗透圧阈比引起 ADH 分泌的渗透压阈要高，前者为 295 mmol/L，后者为 282 mmol/L，因此，在出现口渴前，机体已经最大限度地在发挥保水的功能。在保护体内有限的水分上，节流先于开源，是机体适应环境的有效调节机制。

① 当血清有效渗透压上升（如高钠血症），使位在第三脑室近旁的下丘脑前侧壁的渗透压感受器细胞皱缩，冲动经过不同途径传到大脑皮质，产生口渴感。

② 当渗透压是由无效渗透物（如尿素、乙醇等）引起的增高，就不产生口渴感，因无效渗透物不能引起这些细胞的渗透性皱缩。

2）血容量改变的调节

血容量的改变也对机体的水调节起重要作用。血容量减少，既刺激胸腔大血管及左心房的容量感受器，也可能通过血管紧张索 II 将刺激传递到下丘脑而出现口渴感。但循环容量减少的程度而引起口渴感者要比促使 ADH 释放的血容量减少更大，动物实验证明：血容量减少 10%，就能刺激 ADH 分泌，但要引起口渴感则要减少血容量达 15%~20%。

2、抗利尿激素

渗透压感受器可以引起肾脏对水的保护。当下丘脑检测到较高的渗透压时，它会导致垂体后叶释放抗利尿激素（antidiuretic hormone，ADH），这会刺激肾脏重吸收更多的水分，排出量少而浓缩的尿，从而得以保住体内一定的水分。

（1）ADH 的释放

1）释放部位

控制 ADH 释放的渗透压感受器细胞和控制口渴感的渗透压感受器细胞并非是同一种细胞，但它们都位在下丘脑视上核和脑室旁核内。

2）释放过程

① 释放

当细胞外液有效渗透压增高时，这些神经细胞内的水分向细胞外渗出，使细胞皱缩而在细胞体内核微粒中合成八肽 ADH（相对分子质量为 1100），并与载体蛋白质结合，形成囊状颗粒。随着胞质沿轴索向垂体移动，经垂体茎而储藏于垂体后叶毛细血管基底膜附近。细胞外液有效渗透压增高时，刺激视上核，冲动又传递到垂体后叶，引起颗粒释放 ADH 到循环内。

② 作用

随血流到达肾脏的 ADH 作用于其靶组织远曲小管和集合管的膜受体，两者结合后激活了管腔膜的腺苷酸环化酶，从而使细胞内释放出的腺苷三磷酸（三磷酸腺苷）分解，并环化成环腺苷酸（环磷酸腺苷，cAMP），既激活肾小管细胞周膜内腺苷酸环化酶，进而又激活蛋白激酶，使管腔膜蛋白磷酸化，改变膜的构型，形成微小管，成为増加水重吸收的渠道。一旦细胞外液渗透压因水分增加而降低时，水分进入渗透压感受器细胞内而肿胀，最后抑制 ADH 分泌。

3）释放的调节

促进 ADH 的释放尚有许多非渗透性因子的参与，如：

① 血流动力学因子

动脉系统（主动脉弓及颈动脉窦）的高压和静脉系统（左心房）的低压都可通过迷走神经和舌咽神经对压力感受器产生影响，血容量或动脉压急性减少超过 10%，就足以通过感受器刺激 ADH 的分泌；以后，ADH 的分泌成比例地与血容量或血压下降呈直线増加，在充血性心力衰竭和肝硬化伴腹水这种慢性动脉有效血容量减少的情况下，ADH 的分泌也是增加的。

② 恶心与呕吐

恶心也是促使 ADH 释放的刺激因素，其神经传导途径尚不清楚，延髓可能参与其事。药物、物理、心理等刺激因子通过兴奋或抑制恶心而影响 ADH 的分泌，手术后出现不适当的 ADH 分泌，可能其原因在于呕吐的刺激。

③ 血糖过低

低血糖可能直接刺激 ADH 分泌。

④ 血管紧张素 II

血管紧张素 II 可能通过中枢感受器及与渗透压对 ADH 分泌的控制而使 ADH 分泌，其作用在高渗透压时增强，低渗透压时减弱。

⑤ 血氧过低和血内碳酸过多

pO₂ 小于 4.67 kPa（35 mmHg），可通过颈动脉化学感受器刺激 ADH 分泌。pCO₂ 的突然升高也可刺激 ADH 分泌。

⑥ 自主神经系统

β-肾上腺素能、胆碱能及多巴胺能的药物可刺激 ADH 释放。

⑦ 调节 ADH 释放的药物

a. 促进释放

I. 磺酰脲类的氯磺丙脲、甲苯磺丁脲（甲糖宁）

II. 抗代谢类的长春新碱、长春花碱、环磷酰胺

III. β-肾上腺素能助效剂有肾上腺素、异丙肾上腺素

IV. 胆碱能助效剂有尼古丁

V. 多巴胺能助效剂有溴麦角隐亭

VI. ADH 类似物有去氨加压素、赖氨酸加压素、催产素及其他如痛惊宁，安妥明，利尿剂和麻醉剂。

b. 抑制 ADH 释放的药物见表 5

3、肾素-血管紧张素-醛固酮系统

伴随脱水的血压下降通常会触发肾脏分泌肾素。肾素将血管紧张素 I 转化为血管紧张素 II，从而增加肾上腺释放的醛固酮。醛固酮增加肾脏对钠和水的吸收。通过这些机制，身体调节体液容量以及钠和水的浓度。酵固酮是通过肾脏对钠重吸收以调节血容量的激素。

（1）醛固酮的释放

1）释放过程

肾素为蛋白分解酶，相对分子质量 40000。当肾脏动脉血压降低或肾血流量减少时，由入球小动脉的肾小球旁组织的细胞及其附近的致密斑产生肾素，后者作用于血浆内的α₂-球蛋白（血管紧张素原）使之成为 10 肽的血管紧张素 I（AT_I），AT_I-转换酶（ACE）进一步分解其二个氨基酸而成为 8 肽的 AT_II，这种 ACE 在肺微血管内最为丰 富。ATII 可由氨基-肽酶 A 进一步转变成 7 肽的 AT_III。ATIII 与 ATII 的作用相同，但前者存在的时间极为短暂，故其生理意义远不如 AT_II，AT_II 可刺激肾上腺皮质分泌醛固酮。

2）肾素的调节

① 肾小球旁细胞

肾小球旁细胞释放肾素到血循环主要由肾脏压力感受器控制，入球小动脉壁压力差减低时促进肾素释放，压力差增加时减少释放

② 致密斑释放肾素依盐的传递来调节。

a. 致密斑为远端肾小管一些具有较大核的高柱状的特殊上皮细胞，流经的尿内含盐量低，进入致密斑的盐量也低，就刺激肾素释放，流经的尿内含盐量高，则起抑制释放肾素的作用。所以在襻利尿剂的作用下，尿内盐的传递量虽然增加，但对盐的吸收受到阻滞，肾素的释放也会增加。

b. 致密斑释放肾素的机制也有前列腺素介导，抑制前列腺素的合成，可使肾素的释放受到完全抑制。

③ 其他因素

a. β-肾上腺素能受体促效剂有兴奋肾素释放的作用。

b. 在细胞水平，肾素的释放还需要有 cAMP 参与，血细胞内钙-调钙蛋白复合物则抑制肾素的释放。

c. 甲状旁腺激素、胰高血糖素、组胺等通过对 cAMP 的增加而促进肾素的释放。

d. 垂体后叶加压素、ADH、血钾或血钙过高等，则对肾素的释放有抑制作用。

3）血管紧张素 II 的生理作用

① 强有力的血管收缩。

② 增强中枢交感神经活性，促使肾上腺素能神经末梢和肾上腺髓质释放儿茶酚胺。

③ 对中枢神经也是有力的口渴感刺激剂。

④ 直接抑制肾小球旁细胞释放肾素。

⑤ 刺激肾上腺分泌醛固酮，故为肾脏保留钠盐的重要因素。

（2）醛固酮的作用及代谢

1）醛固酮的作用

醛固酮为 AT_II 刺激后在肾上腺球状带合成的类固醇激素。

① 其主要作用部位是集合管，使管壁细胞对钠的通透性増加，以利钠进入细胞内，随后将钠-钾-腺苷三磷酸酶（Na⁺-K⁺-ATP_ase）恢复原状。

② 醛固酮第二个作用是使集合管管壁对钾的通透性増加，并促进 Na⁺-K⁺-ATPase 合成，和刺激集合管排岀 H⁺。

2）醛固酮的调节

① 细胞外液钾即使在生理范围内改变 0.1 mmol/L，都可影响醛固酮的分泌增加钾则刺激醛固酮的合成，减少则抑制醛固酮的生产。

② 其他如低钠，多巴胺拮抗剂，前列腺素等都是刺激醛固酮分泌的因素。

4、心钠素

心钠素又称心房肽或心房利钠多肽（atrial natriuretic polypeptide，ANP），早期从实验动物观察到，如将血容量过多的动物血液注入另一动物体内，会引起利钠现象，曾称该物为排钠因子。

（1）分子基础

ANP 是由贮存于心房肌细胞颗粒内的 126 个氨基酸-前激素。据观察正常志愿者血浆 ANP 的基底水平为 10-70 pg/ml。

（2）作用

1）对正常人静脉输注 ANP 会岀现尿量、钠、氯化物、钙、镁、磷的排泄明显增髙，但钾的排泄并不增多，因 ANP 抑制醛固酮合成。用通常的方法治疗容量过多，常会引起严重失钾，采用 ANP 治疗可免除这一缺点。

2）实验指岀：一只切除 5/6 肾脏并投与钠和水以摹拟严重肾衰的鼠，只要输注低浓度 ANP 就明显増加钠和尿的排出量，但这一浓度的 ANP 对正常鼠却并不产生利钠和利尿现象。

3）增加血容量使心房肌处于紧张状态、血管收缩剂、高盐饮食均可提高内源性血浆 ANP 水平。据 Epstein（1987）对志愿人员进行齐颈以下浸沉于水中后发现，血浆 ANP 水平可增高 2~12 倍，血浆 ANP 的高峰与利钠幅度密切相关，同时伴有血浆肾素、醛固酮的反商改变。

脱水分高渗性、等渗性及低渗性三类。由于体液丢失的水与钠的比例不同，引起机体水钠失调的病理生理也不相同。

1、高渗性脱水

脱水量多于失钠量时导致的后果是：

（1）使 ECF 成为高渗性，与等渗的 ICF 形成渗透压梯度，水自细胞内流向细胞外，引起细胞内脱水及各组织功能障碍。脑细胞脱水使脑组织充血、神经细胞皱缩、裂解，临床上岀现神志失常、嗜睡、昏迷、呼吸停止等严重症状。在 ECF 渗透压＞330~360 mmol/kg・H₂O 时出现症状，在大于 360~380 mmol/kg・H₂O 时岀现昏迷及呼吸衰竭。进展缓慢的高渗性脱水，脑细胞可有适应的能力，故中枢神经系统的症状较轻。

（2）ECF 容量减少，电解质浓度增高而致血浆呈高渗性，刺激下丘脑及垂体后叶释放 ADH，作用于肾远曲小管及集合管，使水的重吸收增加，故尿量减少，尿渗透压升高。如下丘脑或垂体后叶有病变者，ADH 分泌或生产发生故障或肾小管对 ADH 不敏感，尿量不减少，尿渗透压亦不升高。

（3）丢失的水分达体重的 4% 时，醛固酮分泌增加，肾小 管对钠的重吸收也增加，使血浆渗透压提高，以抗衡 ADH 的抗利尿作用，保持机体内环境的恒定。

（4）ECF 渗透压升高，刺激下视丘口渴感中枢，但对意识极度障碍的患者，不能促使饮水而缓解低容量高渗性高钠血症。

（5）接受高蛋白喂饲的患者，每代谢 1 g 蛋白将产生 6 mmol 尿素，进一步引起渗透性利尿而加重脱水。

（6）脱水严重时，出汗大为减少，影响皮肤散热，加上中枢神经由脱水而致的损害，体温因此升髙，称为脱水热。

（7）ICF 容量不足可引起细胞代谢障碍；ECF 容量不足。

（8）也影响肾血流量及肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR），故出现氮质血症。

（9）在完全断绝水源的情况下，正常的机体每日由呼吸、皮肤及尿损失的水量仍在 1500 ml 左右，如体重为 70 kg，约占体重的 2%。脱水量占体重的 2%~3% 为轻度，可见人体断绝水源 24 h 后即已进入轻度脱水。

2、等渗性脱水

等渗性脱水的早期，水和钠的丢失均按体液内的正常比例减少，ICF 及 ECF 间不存在水分的转移，但引起下列后果：

（1）因 ECF 减少，循环血容量降低，肾血流量减少，岀现少尿。

（2）除受血浆渗透压影响外，ADH 还受血流动力的影响而调节其合成与释放，低压感受器在左心房内，高压感受器在颈动脉及胸主动脉内，血容量减少 10% 以上，血浆 ADH 水平才会增高，这时通过 ADH 和醛固酮分泌增加，肾对水和钠的重吸收增加，尿量减少，尿钠也减少。

（3）ECF 明显减少时则血压下降，引起休克及肾前性氮质血症。

（4）等渗性脱水如不经处理就转为低容量高渗性髙钠血症。如只顾补充水分而忽略钠盐的补充，就转为低渗性低钠血症。随所补充的水缺而成等容量或高容量低渗性低钠血症。

（5）在 ECF 为低渗而 ICF 为等渗的情况下，水由 ECF 进入 ICF 引起 ICF 水分过多而导致水中毒，出现脑组织水肿，重者起病急骤、软弱、嗜睡、抽搐、昏迷；轻者起病缓慢、厌食、嗜睡、恶心、呕吐、厌食、头痛、痉挛、唾液、泪液分泌过多等。

（6）在下丘脑、垂体后叶、件上腺皮质及肾功能正常者，过量的水很快由肾排出，但在 ADH 分泌过多（如恐惧、失血、休克、急性感染、外伤、大手术、止痛剂）时，急性肾功能衰竭少尿期、慢性肾衰、严重充血性心衰时，单纯输液而忽视电解质平衡都可引起水中毒。

3、低渗性脱水

低渗性脱水是以 ECF 失钠为主的脱水而引起的低渗血症。与 ICF 的等渗相比，造成细胞内、外液的渗透圧差，其后果是：水自 ECF 流向细胞内。岀现的顺序如下：

（1）ECF 失钠多于脱水，所形成的低渗通过视上核等处的渗透压感受器传递到垂体后叶，减少或停止 ADH 的释放。

（2）肾小管对水的重吸收大为减少，尿量见多，ECF 的渗透压得以恢复，但容量减少。

（3）与组织间液相比，血浆胶体渗透压较髙，在低钠情况下，毛细血管流体静水压降低，使部分组织间液流向血循环，机体以减少组织间液为代价保持循环血容量。

（4）失钠脱水持续进行，渗透压和血容量继续降低，ADH 和醛固酮分泌增加，肾小管对钠的重吸收可使尿内不含钠。

（5）循环量不足也使肾血流量减少，肾小球滤过率降低，造成体内氮质血症。

（6）ECF 的低渗，使细胞出现水肿，中枢神经水肿，临床上表现出脑水肿症状。

1、等渗性脱水

当水分和钠一起丢失时，就会发生等渗性脱水。

2、高渗性脱水

当水分丢失超过钠丢失时，就会发生高渗性脱水。

3、低渗性脱水

低渗性脱水多由利尿剂引起，利尿剂引起的钠丢失多于水分丢失。低渗性脱水的特征是低钠和低渗透压。

1、脱水量占体重的 2%~3% 为轻度脱水。

2、脱水量占体重的 3%~6% 为中度脱水。

3、脱水量占体重的 6% 以上为重度脱水。