外科學總論/水、電解質代謝和酸鹼平衡的失調
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體液的主要成分是水和電解質。它分為細胞和細胞外液兩部分，其量隨性別、年齡和肥瘦而異。成年男性的體液量一般為體重的60％；成年女性的體液量約佔體重的55％。小兒的脂肪較少，故體液量所佔體重的比例較高，在新生兒，可達體重的80％。體內脂肪量隨年齡而增多，14歲以後，兒童的體液量所佔體重的比例即和成人相仿。
細胞內液量在男性約佔體重的40％，細胞內液絕大部分存在於骨骼肌群中。女性的肌肉不如男性的發達，故女性的細胞內液約佔體重的35％。細胞外液量均占體重的20％。細胞外液又可分為血漿和組織間液兩部分。血漿量約佔體重的5％，組織間液量約佔體重的15％。絕大部分的組織間液能迅速地和血管內液體或細胞內液進行交換，取得平衡，在維持機體的水和電解質平衡上，有著很大的作用。故又稱為功能性細胞外液。另有一小部分的組織間液僅有緩慢地交換和取得平衡的能力，雖也有著各自的生理功能，但維持體液平衡的作用甚小，故又稱無功能性細胞外液。結締組織水和所謂經細胞水的腦脊液、關節液、消化液等都屬此種無功能性細胞外液。經細胞水由細胞的轉動、分泌活動所形成，其成分與血漿不同，在產量或丟量顯著增多時，也可引起不同類型的體液平衡失調。無功能性細胞外液一般僅占組織間液的10％左右，即體重的1％～2％。
細胞外液中最主要的陽離子是Na+,主要的陰離子是Cl－ 、HCO 3－和蛋白質。細胞內液中的主要陽離子是K＋和Mg2+。主要陰離子是HPO24－蛋白質。細胞外液和細胞內液的滲透壓相等，一般為290～310mmol/L。
體液在正常情況下有一定的容量、分布和電解質離子濃度。機體必須保持它們的穩定，才能進行正常的新陳代謝。
體液平衡的調節 機體主要通過腎來維持體液的平衡，保持內環境穩定。腎的調節功能受神經和內分泌反應的影響。一般先通過下丘腦－垂體後葉－抗利尿激素系統來恢復和維持體液的正常透壓，然後通過腎素－醛固酮系統來恢復和維持血容量。但是，血容量銳減時，機體將以犧牲體液滲透壓的維持為代價，優先保持和恢復血容量，使重要生命器官的灌流得到保證，維持生命。
當體內水分喪失時，細胞外液滲透壓即有增高，刺激下丘腦－垂體後葉－抗利尿激素系統，產生口渴，增加飲水，以及促使抗利尿激素分泌增加。遠曲腎小管和集合管上皮細胞在抗利尿激素的作用下，加強水分的再吸收，於是尿量減少，保留水分於體內，使細胞外液滲透壓降低。反之，體內水分增多時，細胞外液滲透壓即降低，抑制口渴反應，並使抗利尿激素分泌減少，遠曲腎小管和集合管上皮細胞再吸收水分減少，排出體內多餘的水分，使細胞外液滲透壓增高。這種抗利尿激素分泌的反應十分敏感。血漿滲透壓較正常增減不到2％時，即有抗利尿激素分泌的變化，使機體的水分保持動態的穩定。
另方面，當細胞外液減少，特別是血容量減少時，血管內壓力下降，腎進球小動脈的血壓也相應下降，位於管壁的壓力感受器受到壓力下降的刺激，使腎小球旁細胞增加腎素的分泌；同時，隨著血容量減少和血壓下降，腎小球濾過率也相應下降，以致流經遠曲腎小管的Na＋量明顯減少。鈉的減少能刺激位於遠曲腎小管緻密斑的鈉感受器，引起腎小球旁細胞增加腎素的分泌。此外，全身血壓下降也可使交感神經興奮，刺激腎小球旁細胞分泌腎素。腎素催化存在於血漿中的血管緊張素原，使其轉變為血管緊張素I, 再轉變為血管緊張素Ⅱ，引起小動脈收縮和刺激腎上腺皮質球狀帶，增加醛固酮的分泌，促進遠曲腎小管對Na＋的再吸收和促使K＋、H＋的排泌。隨著鈉再吸收的增加，Cl－的再吸收也有增加，再吸收的水也就增多。結果是細胞外液量增加。循環血量回升和血壓逐漸回升後，即反過來抑制腎素的釋放，醛固酮的產生減少，於是Na+的再吸收減少，從而使細胞外液量不再增加，保持穩定。
酸鹼平衡的維持 正常人的體液保持著一定的H ＋濃度，也即是保持著一定的pH值（動脈血漿的pH值為7．40 ＋－0．05）。以維持正常的生理和代謝功能。人體在代謝過程中，既產酸也產鹼，故體液中H＋濃度經常發生變動。但人體能過體液的緩衝系統，肺的呼吸和腎的調節的作用，使血液內H＋濃度僅在小範圍內變動，保持血液的pH值在7．35～7．45之間。
血液中的HCO3－和H2CO3最重要的一對緩衝物質。HCO3－的正常值平均為24mmol/L，H2CO3平均為1．2mmol/L，兩者比值HCO3－ / H2CO3=24/1．2＝20／1。血漿內的碳酸濃度是由以物理狀態溶解的CO2及與水生成碳酸的量所決定。因體液中CO2主要是以物物理溶解狀態存在，H2CO3量很微小，可略而不計。故H2CO3可改用二氧化碳分壓（PCO2）及其溶解係數（0．03）算出。PCO2正常值為40mmHg，即H2CO3＝0．03＊40＝1．2。這樣，HCO3－ / H2CO3= HCO3－/0．03＊PCO2＝24/1．2＝20／1。只要HCO3－ / H2CO3的比值保持為20／1，則血漿的pH值仍能保持為7．40。就酸鹼平衡的調節而言，肺的呼吸是排出CO2和調節血液中的呼吸性成分，即PCO2，也即調節血中的H2CO3。因此，機體的呼吸功能失常，既可直接引起酸鹼平衡紊亂，又可影響對酸鹼平衡紊亂的代償。腎的調節作用是最主要的酸鹼平衡調節系統，能排出固定酸和過多的鹼性的物質，以維持血漿HCO3－濃度的穩定。腎功能不正常，既能影響酸鹼平衡的正常調節 ，也能引起酸鹼平衡紊亂。腎調節酸鹼平衡的機理是：①H＋－Na＋的交換；②HCO3－的重吸收；③分泌NH3與H＋結合成NH＋4排出；④尿的酸化而排出H＋。
水電解質代謝和酸鹼平衡失調的防治原則 體液代謝和酸鹼平衡失調常常是某一原發病的伴發現象或結果。應及時採取措施以預防這類失調的發生。一般可每日靜脈滴注5％～10％葡萄糖溶液約1500ml，5％葡萄糧鹽水約500ml, 10%KC130～40ml，補充每日需要的水和葡萄糖，以節約蛋白質分解代謝，避免過量脂肪燃燒時可能發生的酮症酸中毒。對發熱的病人，一般可按體溫每升高1C0，從皮膚喪失低滲體液約3～ 5ml／kg 的標準增加補給量。中度出汗的病人，喪失體液約500～1000ml(含NaC 11．25～ 2．50g)；大量出汗時，喪失體液約1000～1500ml。氣管切開的病人，每日自呼吸蒸發的水分比正常的多2～ 3倍，計1000ml左右。均需在補液時增加補給。有關手術前後的補液問題 ，可參見第九章。
體液代謝和酸鹼平衡失調的治療應隨失調的類型而定。總的治療原則是解除病因、補充血容量和電解量，以及糾正酸鹼平衡失調等。應補充當日需要量、前1日的額外喪失量和以往的喪失量。但是，以往的喪失量不宜在1日內補足，而應於2～3日，甚至更長時間內分次補給，以免過多的液體進入體內，造成不良後果。
必須強調指出，各種輸液、補充電解質或調整酸鹼的計算公式，只是作為決定補液的量和質的一種參考，而不應視為一種絕對的法則。只要原發疾病能夠解除，體液的繼續喪失得到控制或補償，又能補充液體使血容量和體液的滲透壓有所恢復，機體自身具有的調節能力，便能使體液代謝和酸鹼平衡逐漸恢復。因此，在治療過程中，應該密切觀察病情的變化，及時調節用藥種類、輸液速度和輸液總量。
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