水盐代谢和酸碱平衡
1982-12-30谢德秋
谢德秋
人体内的水和盐
构成身体的主要物质,是水。
假如你体重100斤,水份就要占60多斤,其他物质总共不到40斤。这个比例因年龄、胖瘦程度、性别而略有差异。新生儿含水更多,高达70%,脂肪含水少,故胖子的含水比例相对较低,女性含水比例低于男性,也与体脂较多有关。大观园里那位宝玉公子曾经说:“女儿是水做的骨肉,男子是泥做盼骨肉”。这话虽被讥为“荒唐”,其实倒也说对了一半。因为无论男女,都是由水“做”成。
人体的水,大部份在细胞内,称细胞内液,约占体重的40%;小部份在细胞外,称细胞外液,约占体重的20%。后者又分两部份:血管内为血浆,血管外,组织间隙中为组织液,分别占体重的5%和15%。所有这些总称为“体液”。
体液并不以纯水形式存在,还含有许多其他物质。如有机物,主要是大分子的蛋白质和脂肪、糖类等;还有无机物则以无机盐为主,大部份是钠盐,也有少量钙盐和镁盐。无机盐在体液中以无机离子(钠离子、钙离子、镁离子等)形式存在,必须维持一定浓度才能保证正常生理功能的进行,浓度过低或过高都会引起人体功能的紊乱。
体液存在于人体的内部,但是其中的相当一部分(细胞外液)却是存在于细胞的外部。细胞外液(组织液和血浆)构成细胞的直接生活环境,医学上称为“内环境”;这是与整个人体所生活的“外环境”相对而言的。体液(水和盐等)的改变必然改变“内环境”,进而影响“浸浴”于其中的细胞。更重要的还在于,细胞代谢所需要的氧和营养物质,细胞活动所产生的二氧化碳和各种代谢废物,还有调节各种生理活动的许多内分泌激素,也都要通过体液来运输和传递。啊!体液——“生命之海”!构成人体的大约100万亿(10)个细胞,就是浸浴、生活、繁衍在这个海洋之中;许多与细胞生命攸关的物质,也都在这个海洋中进行着“水路运输”。由此,你就可以进一步理解维持水、盐平衡租“内环境”恒定是何等重要了!
水过少(脱水)
和水过多(水中毒)
流水不腐。体液也并非静止不动,而是在不断地排出,不停地补充、更新的。
体液中的水份主要来自饮水,其次是食物中的水,还有一小部份则是体内代谢中产生的,称为“内生水”。水份的排出主要通过排尿实现,其次是皮肤的挥发(出汗),还有呼出气和粪便也各带走一小部份水。体液中盐的来源和去路与此相仿。日常生活中,谁也没有对自己水和盐的进出量做过称斤论两的计算,但两者都保持着良好的平衡,使“内环境”得以恒定。这是什么原因呢?原来这是靠内分泌激素和神经系统的精确调节而实现的;其中起重要作用的,是脑垂体释放的抗利尿激素和肾上腺皮质分泌的醛固酮激素。
引起水、盐平衡破坏的原因不外两方面;一是体液的数量或成份改变过大,超过了上述调节机制的限度;二是调节机制由于病变而发生了故障。这样,就会造成水过少(脱水)或水过多(水中毒)的症状。通常情况下,水代谢的障碍几乎总是伴有盐代谢的障碍,并共同导致人体“内环境”的紊乱,
举例来说,炎夏劳动或运动以后,你大汗淋漓,盐份随着汗液大量丢失。这时体液减少,造成一定程度的脱水,但体液中盐的浓度可能并不改变。这种晚水叫等渗性脱水。若恰好有桶凉开水在身边,你竟畅怀大喝起来。这样补液而不补盐,会使你的细胞外液盐浓度降低,等渗性脱水有转变成低渗性脱水的可能,从而出现更多不良的反应。因此在这种情况下你应喝盐开水或盐汽水,不宜多喝凉开水,高温作业的工人就是这样做的。
若失水甚于失盐,则体液丧失的同时,体液的盐浓度反而升高,称为高渗性脱水。造成这种脱水的原因,一是饮水不足,例如沙漠中水流断绝,因口腔、咽喉等疾病或昏迷而致饮水困难;二是失水过多,例如婴儿严重水泻,以及尿崩症病人排出大量低盐浓度的尿液等。对于这类脱水病人,临床上以补水(葡萄糖液)为主,并以补盐为辅。
水过多而引起的一系列症状,就是“水中毒”。过于大量地饮水或输液是水过多的常见原因。引起抗利尿激素增多的某些胸部或其他部位的癌症,电可以引起水过多;因为顾名思义,这种激素的作用就在于对抗利尿,使大量水份保留在体内。肾脏或心脏功能不全,影响尿液排出,也能使水、盐潴留在体内。急性水中毒时,可引起脑细胞水肿和颅内压增高,故最早出现的常是脑部症状,例如凝视、嗜睡、烦躁,甚至失语和精神错乱。对于这种病人,除立即停止给水外,常需应用利尿剂和一些缓解脑水肿的药物。
酸硷平衡和酸硷中毒
水盐代谢和酸硷平衡密切有关,二者都是维持“内环境”恒定的重要因素。
人体的新陈代谢包含一系列复杂的化学反应,需要酶的促进和催化,而酶,却只有在合适的酸硷度下才能发挥作用。因此体液的酸硷度改变会影响酶的作用,并进而影响新陈代谢。体液正常时呈弱硷性,这正是最适合于酶发挥作用的酸硷度。
人体代谢过程中不断产生许多酸性物质,例如二氧化碳(挥发酸)和乳酸、硫酸、磷酸、酮体(非挥发酸)等;人还从饮食中不断摄入酸性或硷性物质:这些都有可能改变血液的酸硷度。幸好,人人体内都有一套完美的“缓冲系统”;人体自己产生或从食物中摄入的酸硷性物质,经它一“缓冲”,就不会对体液酸硷度产生太多的影响了,因此正常人体液的酸硷度就能维持基本恒定。
引起酸硷平衡破坏主要有两类原因:一类与呼吸有关,一类与代谢有关。故酸硷中毒都有呼吸性和代谢性之分,分别称为呼吸性酸中毒、代谢性酸中毒,呼吸性硷中毒和代谢性硷中毒。
你一定十分清楚窒息或呼吸障碍的危险,知道它会断绝或减少氧的摄入。但问题还有另一个方面:它同时引起体内二氧化碳的增加。二氧化碳溶解于体液中形成碳酸,属于酸性物质;故在因呼吸中枢抑制,呼吸肌麻痹、呼吸道阻塞等原因造成窒息或呼吸障碍的病人,除缺氧外还常伴有呼吸性酸中毒。对于这样的病人,不但要千方百计立即改善其呼吸,补给氧气,还常需使用一些硷性物质以缓解酸中毒。
你看到过瘟病(歇斯底里)发作的情景吗?这类病人的症状五花八门、无奇不有;但不少患者发作时都出现又深、又强的呼吸。这种呼吸维持较久,会使二氧化碳排出过多,从而引起呼吸性硷中毒,与窒息时的情况恰恰相反。某些高热和甲状腺机能亢进病人也可存在同样的问题。遇到这类病人,可以先采取一些临时性措施,嘱其屏气;或用一只塑料袋把患者的口鼻罩住,使其把呼出的二氧化碳重新吸回去。这些做法,目的都在于增加体内二氧化碳,缓解硷中毒。
各种原因(例如缺氧、饥饿、糖尿病)使体内酸性代谢产物增多,或硷性物质丢失过多(例如严重腹泻使硷性的肠液大量丧失),都会造成代谢性酸中毒。相反,各种原因(呕吐等)使酸性的胃液丧失过多,或服食过多的硷性物质(例如胃溃疡病人服用小苏打过多),则会造成代谢性硷中毒。代谢性酸硷中毒情况比较复杂,这里不再详细介绍了。
那么,怎样才算达到了内环境的恒定呢?通俗地说,可概括为12个字,即:不多不少(指水的含量)、不高不低(指盐的浓度)、不酸不硷(指酸硷度)。做到了这些,就大体达到要求了。