第二章 肝脏疾病的病理生理学基础
第一节 水、电解质代谢紊乱
一、水、钠代谢紊乱
1.正常水、钠平衡
（1）体液的容量和分布 细胞内液（40%）、细胞外液（20%，其中组织间液占15%、血浆5%）。
（2）体液的渗透压
①血浆渗透压为280～310mmol/L，主要取决于Na+浓度。分为等渗（280～310mmol/L）、低渗（＜280mmol/L）、高渗（＞310mmol/L）。
②细胞膜对水具有高度通透性，而对多数的溶质不具有通透性。当膜两侧的渗透压发生变化时，通过水的移动来调节渗透压。水总是从渗透压低的一侧扩散至渗透压高的一侧，但同时会引起细胞内外液容量继发性改变。
（3）体液及渗透压的调节
①渴感调节机制：下丘脑渗透压感受器，刺激下丘脑口渴中枢（+），引起口渴饮水，致血浆渗透压降低、血容量升高。
②抗利尿激素调控机制：下丘脑渗透压感受器、血容量和压力感受器，刺激抗利尿激素（ADH）分泌增加，致肾远曲小管、集合管重吸收水增加，引起血浆渗透压降低、血容量和血压升高。
③醛固酮调节机制：交感神经兴奋、血容量降低、血浆Na+降低，引起肾近球细胞分泌肾素增加，致血管紧张素原转化成血管紧张素Ⅰ、Ⅱ增加，从而使肾上腺皮质球状带分泌醛固酮增加，引起血容量和Na+升高、血浆K+降低。
2.水、钠代谢紊乱的分类
（1）水过少（脱水） 包括高渗性脱水（低容量性高钠血症）、低渗性脱水（低容量性低钠血症）和等渗性脱水（低容量性正常血钠症）。
（2）水过多 包括水中毒（高容量性/稀释性低钠血症）和水肿（等渗性水过多）。
3.水过少（脱水）
（1）高渗性脱水（低容量性高钠血症：血清钠浓度＞150mmol/L，渗透压＞310mmol/L）
①原因和机制：失水＞失钠。
a.水摄入不足：水源断绝，进食、饮水困难，渴感丧失。
b.水丢失过多：经呼吸道失水（过渡通气，如癔症、代谢性酸中毒）、经皮肤失水（高热、大量出汗、甲状腺功能亢进症）、经肾失水（中枢性及肾性尿崩症、使用渗透性利尿药）、经胃肠道失水（呕吐、腹泻、消化道引流）。
②对机体的影响
a.口渴中枢（+）刺激口渴饮水。
b.ADH升高引起肾重吸收水增加，致尿量减少。
c.体液丢失严重时引起醛固酮分泌增加，肾重吸收钠增加，致尿钠降低。
d.细胞内液转向细胞外液，引起细胞内液减少（脱水热、脑出血），最终细胞外液得以补充。
③临床表现
a.轻度缺水：主要是口渴。
b.中度缺水：极度口渴，乏力，尿少，尿比重升高，唇舌干燥，常有烦躁不安。
c.重度缺水：出现躁狂、幻觉、谵妄，甚至昏迷。
④实验室检查
a.尿比重高。
b.血钠＞150mmol/L。
c.RBC、Hb、Hct轻度升高。
⑤治疗：首先去除病因。
a.补水为主：饮水，若无法进食可插胃管适量灌水或5%GS 500mL±胰岛素8U ivgtt。
b.总钠量减少者，补水同时适当补钠、补钾。
c.酸中毒未纠正者，应予以NaHCO3 50～125 mL ivgtt。
（2）低渗性脱水（低容量性低钠血症：血清钠浓度＜130mmol/L，渗透压＜280mmol/L）
①原因和机制：失水＜失钠。
a.肾性失钠
Ⅰ.使用利尿药：髓袢Na+重吸收减少，致Na+排出增加。
Ⅱ.肾上腺皮质功能降低：醛固酮分泌减少，致Na+重吸收减少，Na+排出增加。
Ⅲ.肾实质疾病：肾髓质高渗环境破坏，致Na+随尿排出增加。
Ⅳ.肾小管性酸中毒（集合管泌H+减少，致H+-Na+交换减少，Na+重吸收减少）。
b.肾外失钠
Ⅰ.经消化道丢失：呕吐、腹泻，致消化液中Na+丢失增加。
Ⅱ.经皮肤丢失：大量出汗，致汗液中的Na+丢失增加。
Ⅲ.积聚在第三间隙：胸水、腹水，致水、Na+聚集在体腔。
②对机体的影响
a.口渴中枢不激活（-），引起不饮水。
b.ADH降低引起肾重吸收水减少，致早期尿量不减少。
c.经肾外丢失原因引起醛固酮分泌增加，肾重吸收钠增多，致尿钠降低。
d.细胞外液转向细胞内液，引起细胞内液增多（脑水肿）、细胞外液减少（失水征），最终致外周循环衰竭出现早。
③临床表现：一般均无口渴感，常见症状有恶心、呕吐、头晕、视物模糊、软弱无力、起立时容易晕倒等；重度缺钠者即血清钠浓度＜120mmol/L，患者神志不清，肌痉挛性抽痛、腱反射减弱，出现木僵，甚至昏迷。
④实验室检查
a.尿液：尿比重常＜1.01，尿Na+、Cl-常明显降低。
b.血钠＜135mmol/L。
c.RBC、Hb、Hct均明显升高，血BUN升高。
⑤治疗：目的是提高血钠至正常水平。
a.消除病因。
b.补充0.9%NS、乳酸钠林格注射液、≤3%NaCl溶液。
c.在血容量补充使尿量达40mL/h后应开始补钾。
（3）等渗性脱水（低容量性正常血钠症：血清钠浓度130～150mmol/L，渗透压280～310mmol/L）
①原因和机制：失水=失钠。
a.经皮肤丢失：大面积烧伤。
b.经胃肠道丢失：呕吐、腹泻、胃肠减压。
c.大量抽放胸水、腹水。
②对机体的影响
a.细胞外液量减少，严重时外周循环衰竭。
b.细胞内外液无转移。
c.病情发展，可转向高渗性脱水或低渗性脱水。
③临床表现：患者有恶心、厌食、乏力、少尿等，但不口渴；舌干燥，眼窝凹陷，皮肤干燥、松弛；体液丢失达体重的6%～7%时，可有休克表现，必然导致代谢性酸中毒，但若患者丧失胃液，则可变为代谢性碱中毒。
④实验室检查
a.病史中均有消化液或其他体液的大量丧失。
b.血液浓缩，RBC、Hb、Hct、尿比重均明显升高；而血清Na+、Cl-等一般无明显变化。
c.血气分析：判断是否有酸碱中毒存在；血浆渗透压为等渗。
⑤治疗
a.消除病因。
b.用平衡盐溶液（电解质含量和血浆内含量相仿）比较理想：乳酸钠林格注射液500/1000mL ivgtt。
c.用等渗盐水溶液（渗透压值与正常人的血浆、组织液都是大致一样的）：0.9%NS 500mL ivgtt（生理盐水中Cl-含量比血清Cl-含量高50mmol/L，大量输入后易出现高氯性酸中毒）。
d.在血容量补充使尿量达40mL/h后应开始补钾。
4.水过多
（1）水中毒（高容量性/稀释性低钠血症：血清钠浓度＜130mmol/L，渗透压＜280mmol/L）
①原因和机制
a.水摄入过多：静脉输液过多过快、消化道吸收水过多。
b.水排出减少：肾衰竭少尿期、ADH升高。
以上引起水潴留。
②对机体影响：细胞外液增多、渗透压降低。
a.细胞外液增多，血液稀释，致血液成分稀释、尿比重降低。
b.细胞外液转向细胞内液，引起细胞内液增多、细胞水肿、脑水肿。
c.组织间液增多，严重时凹陷性水肿。
③临床表现
a.急性水中毒：头痛、嗜睡、躁动、精神紊乱、定向力失常、甚至昏迷，注意脑疝。
b.慢性水中毒：软弱无力、恶心、呕吐、嗜睡等，体重增加。
④实验室检查
a.血浆渗透压降低。
b.RBC、Hb、Hct均降低，血白蛋白升高。
⑤治疗：除积极防治原发病外，还需利尿。
a.呋塞米片（20/40mg po qd）∶螺内酯片（50/100mg po qd）=1∶2.5。
b.呋塞米注射液20/40mg iv。
c.托拉塞米注射液10/20mg iv。
d.托伐普坦片15mg po qd。
e.记24h尿量，注意补钾（约500mL尿补1g钾）。
f.危重患者行血液超滤治疗。
（2）水肿（等渗性水过多）
①原因和机制
a.血管内外液体交换平衡失调（组织液的生成＞回流）
Ⅰ.毛细血管流体静压升高：血容量升高（钠水潴留）、静脉压升高（心力衰竭、血栓形成、肿瘤压迫等）、动脉压升高（炎症、过敏反应）。
Ⅱ.血浆胶体渗透压降低：蛋白合成减少（肝硬化、营养不良）、蛋白丢失增多（肾病综合征）、蛋白消耗增多（消耗性疾病，如慢性发热、癌症等）。
Ⅲ.毛细血管通透性增加：炎症（感染、烧伤、冻伤、化学伤、蚊虫叮咬）、血管壁损伤（创伤、缺血、缺氧、酸中毒）。
Ⅳ.淋巴回流减少：压迫（肿瘤）、阻塞（丝虫病、肿瘤根治术主干淋巴结摘除）。
b.体内外液体交换平衡失调（球-管失衡致钠、水潴留）
Ⅰ.肾小球滤过率降低：有效循环血量降低（心力衰竭、肾病综合征等，并继发交感-肾上腺髓质系统-肾素-血管紧张素系统兴奋）、滤过膜通透性降低（急性肾小球肾炎）、滤过面积减少（急慢性肾小球肾炎）。
Ⅱ.肾小管重吸收增加：近曲小管重吸收钠水增加（利钠激素减少致钠水重吸收增加、滤过分数升高致肾小球滤过率降低/肾血浆流量减少）、远曲小管和集合管重吸收钠水增加（醛固酮升高、ADH升高）。
②临床特点
a.皮肤特点
Ⅰ.隐性水肿：游离液体增加不明显，尚无明显外观表现。
Ⅱ.显性水肿：游离液体明显增加，出现明显凹陷性水肿。
b.分布特点
Ⅰ.心性水肿：首先出现在身体低垂部位（重力效应）。
Ⅱ.肾性水肿：首先出现在组织疏松部位（结构特点）。
Ⅲ.肝性水肿：腹水多见（局部血流动力学）。
③治疗
a.呋塞米片（20/40mg po qd）∶螺内酯片（50/100mg po qd）=1∶2.5。
b.呋塞米注射液20/40mg iv。
c.托拉塞米注射液10/20mg iv。
d.记24h尿量，注意补钾（约500mL尿补1g钾）。
二、钾代谢紊乱
1.正常钾代谢
正常血清钾浓度为3.5～5.5mmol/L。
（1）钾离子通过食物摄入，且90%存于细胞内。
（2）钾平衡的维持机制
①钾的跨细胞转移：胰岛素、β-受体激动药、碱中毒、某些物质中毒等促K+转入细胞内；胰岛素不足、β-受体阻滞药、酸中毒、组织分解促K+转出细胞（“泵-漏”机制：Na+-K+ATP酶）。
②肾对钾的排泄（主要排出途径）：肾小球滤过K+，近曲小管及髓袢大量重吸收K+，远曲小管及集合管排泌K+（肾脏调节K+的主要方式：细胞外液K+升高；碱中毒；醛固酮升高；远端小管原尿流速增加会促进排K+，反之抑制），最终K+从尿液排出。
③胃肠道、皮肤排钾。
2.低钾血症
血清钾浓度＜3.5mmol/L称为低钾血症。
（1）原因和机制
①摄入不足（不吃也排）：消化道梗阻、昏迷、长期禁食、神经性厌食。
②排出增加：消化道排出（严重呕吐、腹泻、胃肠减压及肠瘘等）、皮肤排出（大量出汗）、肾脏排出（使用利尿药、醛固酮升高、各种肾脏疾病、肾小管性酸中毒）。
③K+转入细胞内：碱中毒、胰岛素过量、β-受体激动药、钡中毒、低钾性周期性麻痹等。
（2）对机体的影响
①神经-肌肉：兴奋性降低（超极化阻滞）。
②心脏：心肌电生理［兴奋性增高、自律性增高、传导性降低、收缩性改变（轻度时增高、重度时降低）］，心电图（T波低平、出现U波、P-R间期延长、QRS波群增宽、S-T段压低改变）。
③酸碱平衡：代谢性碱中毒（反常性酸性尿）。
（3）临床表现
①肌无力：先是四肢软弱无力，后延及躯干和呼吸肌。
②肠麻痹：厌食、恶心、呕吐、腹胀、肠蠕动消失等。
（4）治疗
①氯化钾缓释片/口服液1g tid po。
②10%KCl 30mL po（注意避免造成胃急性损伤，可与果汁勾兑后服用）。
③NS/GS 500mL+10%KCl 15mL ivgtt（浓度＜3‰）。
④GS 500mL+门冬氨酸钾注射液20mL ivgtt。
3.高钾血症
血清钾浓度＞5.5mmol/L称为高钾血症。
（1）原因和机制
①摄入过多：静脉输入过多的K+或大量库存血。
②排出减少：肾脏排钾减少（肾衰竭少尿期、盐皮质激素缺乏、使用保钾利尿药）。
③K+转出细胞外：酸中毒、高血糖并胰岛素不足、β-受体阻滞药、洋地黄中毒、组织分解、高钾性周期性麻痹。
（2）对机体的影响
①神经-肌肉：急性轻度时兴奋性增高，急性重度时兴奋性降低。
②心脏：心肌电生理［兴奋性改变（轻度时增高、重度时降低）、自律性降低、传导性降低、收缩性降低］，心电图（T波高尖、P波低平、P-R间期延长、QRS波群增宽）改变。
③酸碱平衡：代谢性酸中毒（反常性碱性尿）。
（3）临床表现 可有神志模糊、感觉异常、肢体软弱无力，高血钾可致心搏骤停。
（4）治疗
①呋塞米20mg iv。
②碳酸氢钠注射液50～125mL ivgtt。
③NS 50/100mL+葡萄糖酸钙注射液1～2支ivgtt。
④5%GS 250mL+胰岛素（RI）4U ivgtt（1U RI兑2～4g糖）。
⑤透析治疗。
三、镁代谢紊乱
1.正常镁代谢
正常血清镁浓度为0.75～1.25mmol/L。镁离子通过食物摄入。
2.低镁血症
血清镁浓度＜0.75mmol/L称为低镁血症。
（1）原因和机制
①摄入减少：长期禁食、静脉营养无镁等。
②排出增加：主要见于小肠病变（吸收减少）、肾排出过多（使用利尿药、高钙血症、甲状旁腺功能减退症、甲状腺功能亢进症、肾脏疾病等）。
③Mg2+转入细胞内：胰岛素治疗糖尿病。
（2）对机体的影响
①神经-肌肉：兴奋性增高（Mg2+拮抗Ca2+减少，Ca2+入细胞增加）。
②心脏：易发生心律失常（室性心律失常，严重时发生心室颤动）、高血压、冠心病。
③中枢神经系统：兴奋。
④代谢：低钾血症、低钙血症。
（3）临床表现（类似缺钙） 面容苍白、肌震颤、手足抽搐、记忆力减退、精神紧张、易激动，严重者有烦躁不安、谵妄及惊厥等。
（4）治疗
①GS 250/500mL+门冬氨酸钾镁注射液20mL ivgtt。
②GS 500mL+硫酸镁注射液2mL ivgtt qd。
3.高镁血症
血清镁浓度＞1.25mmol/L称为高镁血症。
（1）原因和机制
①摄入增多：静脉补镁过多过快。
②排出减少：肾衰竭、严重脱水伴少尿、甲状腺功能减退症、肾上腺皮质功能减退症等。
③Mg2+转出细胞外：分解代谢增强、糖尿病酮症酸中毒。
（2）对机体的影响
①神经-肌肉：兴奋性降低（血清镁浓度＞3mmol/L或更高时才有明显的临床症状）。
②心脏：易发生心律失常（心动过缓和传导阻滞）。
③中枢神经系统：抑制。
（3）临床表现 乏力、疲倦、腱反射消失和血压下降等。
（4）治疗
①呋塞米20mg iv。
②NS 50/100mL+葡萄糖酸钙注射液10/20mL ivgtt或iv。
③必要时透析治疗。
四、钙、磷代谢紊乱
1.正常钙、磷代谢
正常血清钙浓度为2.25～2.75mmol/L，正常血清无机磷浓度为1.1～1.3mmol/L。
（1）体内钙、磷均来自食物，钙的主要吸收部位在小肠，磷在空肠吸收最快；体内99%钙和86%磷以羟磷灰石存在于骨和牙齿。
（2）钙 约20%经肾排出，80%随粪便排出。
（3）磷 约70%经肾排出，30%由粪便排出。
2.钙、磷的生理功能
（1）钙、磷共同参与
①成骨：支持、保护、储库作用。
②凝血：Ca2+是凝血因子Ⅳ，磷脂为链式反应的平台。
（2）钙的功能
①调节细胞功能：参与兴奋收缩耦联、激素和神经递质的刺激分泌、调节体温等。
②调节酶的活性。
③维持神经-肌肉兴奋性：与Mg2+、Na+、K+等共同维持。
④其他：降低毛细血管和细胞膜的通透性。
（3）磷的功能
①调控生物大分子的活性：磷酸与脱磷酸化。
②参与机体能量代谢的核心反应：ATP
ADP+PiAMP+Pi。
③生命重要物质的组分。
3.低钙血症
血液中游离钙＜1.1mmol/L（对应的血钙浓度约＜2.2mmol/L），称为低钙血症。低蛋白血症或代谢性酸中毒或代谢性碱中毒时血钙水平需要校正。
（1）原因和机制
①维生素D代谢障碍：摄入减少或阳光照射不足、肠吸收障碍、维生素D羟化障碍。
②甲状旁腺功能减退：甲状旁腺激素缺乏、甲状旁腺激素抵抗。
③慢性肾衰竭：排磷减少，血磷升高；肠道排磷增加，抑制钙吸收；肾毒物损伤肠道等。
④低镁血症：甲状旁腺激素分泌减少，靶器官对甲状旁腺激素反应性降低等。
⑤急性胰腺炎：机体对甲状旁腺激素反应性降低，脂肪酸与钙结合成钙皂。
（2）对机体的影响
①神经-肌肉：兴奋性增高（肌肉痉挛、手足抽搐、喉鸣、惊厥等）。
②骨骼：佝偻病、骨质软化、骨质疏松和纤维性骨炎等。
③心脏：兴奋性、传导性增高，平台期和不应期延长（Q-T间期和ST段延长、T波低平或倒置）。
④其他：易感染，皮肤干燥、脱屑，指甲脆和毛发稀疏等。
（3）临床表现 容易激动、口周和指（趾）尖麻木及针刺感、手足抽搐、肌肉痛、腱反射亢进。
（4）治疗
①NS 50/100mL+葡萄糖酸钙注射液10/20mL ivgtt。
②钙尔奇1片po bid。
③骨化三醇胶丸（罗盖全）1粒po bid。
4.高钙血症
血液中游离钙离子浓度＞1.25mmol/L（对应的血钙浓度约＞2.75mmol/L），称为高钙血症。
（1）原因和机制
①维生素D中毒：同时导致高钙血症、高磷血症及软组织和肾的钙化。
②甲状旁腺功能亢进：原发性甲状旁腺肿瘤、维生素D缺乏或慢性肾衰竭所致长期低钙血症而出现继发性甲状旁腺功能亢进症。
③恶性肿瘤和骨转移：分泌破骨细胞激活因子，前列腺素增多导致溶骨等。
④甲状腺功能亢进：甲状腺素具有溶骨作用。
⑤其他：肾上腺功能不全、维生素A摄入过量等。
（2）对机体的影响
①神经-肌肉：兴奋性降低（乏力、表情淡漠、腱反射减弱、严重昏迷等）。
②心脏：兴奋性、传导性降低，平台期缩短（房室传导阻滞）。
③肾脏：肾小管水肿、坏死，基底膜钙化等。
④其他：多处异位钙化灶所致损伤。
（3）临床表现
①早期有疲乏、厌食、恶心、呕吐和体重下降。
②进一步出现严重头痛、背和四肢疼痛、口渴和多尿等。
（4）治疗
①积极治疗原发病，低钙饮食。
②呋塞米20mg iv。
③氯化钠注射液 500/1000mL ivgtt。
5.低磷血症
血清无机磷浓度＜0.8mmol/L称为低磷血症。
（1）原因和机制
①小肠磷吸收不足：饥饿、吐泻、1，25-（OH）2D3不足、吸收不良综合征、使用结合磷酸的制酸剂。
②尿磷排泄增加：原发性或继发性甲状旁腺功能亢进症、急性乙醇中毒、肾小管性酸中毒等。
③磷向细胞内转移：应用胰岛素、雄性激素，呼吸性碱中毒等。
（2）对机体的影响 主要是ATP合成不足和红细胞内2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）减少。轻者无症状，重者可有肌无力、鸭步态，骨痛、佝偻病、病理性骨折，易激惹、抽搐等。
（3）临床表现 头晕、厌食、肌无力，重者可有抽搐、精神错乱、昏迷等。
（4）治疗
①治疗原发病，高磷饮食：乳制品、干豆类、坚果类。
②钙尔奇1片po bid。
③骨化三醇胶丸（罗盖全）1粒po bid。
④灭菌注射用水100mL+注射用果糖二磷酸10g qd。
⑤浓维磷糖浆10mL po tid（对甘油磷酸钠过敏者、胃溃疡患者、严重肾功能不全患者、休克和失水患者禁用）。
6.高磷血症
血清无机磷浓度成人＞1.6mmol/L，儿童＞1.9mmol/L，称为高磷血症。
（1）原因和机制
①维生素D中毒：小肠和肾对磷重吸收增加。
②急、慢性肾功能不全：肾排磷减少，继发性甲状旁腺激素分泌增多等。
③甲状旁腺功能减退。
④磷向细胞外移出：骨骼肌破坏、高热、化疗。
⑤其他：甲状腺功能亢进，促进溶骨等。
（2）对机体的影响 抑制肾脏1α-羟化酶和骨的重吸收。临床表现与高磷血症诱导的低钙血症和异位钙化有关。
（3）临床表现 高磷血症继发性导致低钙血症，可出现一系列低钙血症的症状。
（4）治疗
①治疗原发病，低磷饮食。
②呋塞米20mg iv。
③必要时透析治疗。
（向天新）