水和電解質(zhì)是維持生命的基本物質(zhì)的組成部分。
人體進(jìn)行新陳代謝的過程實(shí)質(zhì)上是一系列復(fù)雜的、相互關(guān)聯(lián)的生物物理和生物化學(xué)反應(yīng)的過程，而且主要是在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的。這些反應(yīng)過程都離不開水。體內(nèi)水的容量和分布以及溶解于水中的電解質(zhì)濃度都由人體的調(diào)節(jié)功能加以控制，使細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外體液的容量、電解質(zhì)濃度、滲透壓等能夠經(jīng)常維持在一定的范圍內(nèi)。這就是水與電解質(zhì)的平衡。
這種平衡是細(xì)胞正常代謝所必需的條件，是維持人體生命、維持各臟器生理功能所必需的條件。但是這種平衡可能由于手術(shù)、創(chuàng)傷、感染等侵襲或錯(cuò)誤的治療措施而遭到破壞；如果機(jī)體無能力進(jìn)行調(diào)節(jié)或超過了機(jī)體可能代償?shù)某潭龋銜?huì)發(fā)生水與電解質(zhì)紊亂。當(dāng)然，水與電解質(zhì)紊亂不等于疾病本身，它是疾病引起的后果或同時(shí)伴有的現(xiàn)象。討論和處理水與電解質(zhì)平衡紊亂問題，不能脫離原發(fā)疾病的診斷和治療。不過，當(dāng)疾病發(fā)展到一定階段，水與電解質(zhì)平衡紊亂甚至可以成為威脅生命的主要因素。
因此，對(duì)于每一個(gè)臨床醫(yī)生來說，正確理解水與電解質(zhì)平衡的基本概念和生理原則，對(duì)提高醫(yī)療質(zhì)量，特別是救治危重病人是十分重要的。
一、概況
�。ㄒ�)體液的分布和化學(xué)成分 體液是人體的重要組成部分，總體液約占體重的55～66%，在肥胖的人中所占比重較小，因?yàn)橹窘M織含水分較少。應(yīng)用重水是較理想的測(cè)定總體液的方法，應(yīng)用溴化物或葡萄糖能測(cè)定細(xì)胞液容量。
體液分布在細(xì)胞內(nèi)外，其總量的1/3為細(xì)胞外液（約占體重的20%)，2/3為細(xì)胞內(nèi)液（約占體重的30%～40%)。細(xì)胞外液又分兩部分，流動(dòng)于血管與淋巴管中的血漿和淋巴液，占體重的4.5%～5%，組織間液約占體重的15%。細(xì)胞外液還包含著一部分通透細(xì)胞的液體，即胃腸道分泌液、腦脊液，以及胸膜、腹膜、滑液囊等處的液體。這一部分的容量變化很大，主要取決于胃腸道液的變化，正常情況下，約占體重的1%～3%。血容量由血細(xì)胞與血漿組成。在疾病情況時(shí)，應(yīng)分別測(cè)量，才能得到可靠的結(jié)果。
北京協(xié)和醫(yī)院應(yīng)用重水、放射性核素及溴化物示蹤物測(cè)量正常人的體液組成列于表7-1。
正常體液的主要成分為水，并含兩大類溶質(zhì)，一類是無機(jī)物：鈉、鉀、鈣、鎂、氯、HCO3、HPO4、SO4等電解質(zhì)，以及CO2、O2等；另一類是有機(jī)物：蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、激素、酶等以及多種代謝產(chǎn)物和廢物。正常情況下，細(xì)胞內(nèi)、外的各種成分都是穩(wěn)定的，經(jīng)常保持著平衡狀態(tài)，從攝取的和從碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等氧化而得到水分總量必須與從腎、肺、皮膚和胃腸道丟失的水分總量相等，各組織臟器的代謝過程方得以正常進(jìn)行，機(jī)體的生命得以延續(xù)。
表7-1正常中國人的體液組成
| 測(cè)定值 | 性 別 | |||
| 男（n=15) | 女（n=7) | |||
| X | S.D. | X | S.D. | |
| 總體水（TBW)（%體重) | 58.9 | 5.0 | 54.5 | 2.8 |
| 細(xì)胞外水（ECW)（%體重) | 23.3 | 1.9 | 25.9 | 1.9 |
| 細(xì)胞內(nèi)水（ICW)（%體重) | 35.6 | 4.6 | 28.6 | 3.8 |
| 紅細(xì)胞容量（RCM)（ml/kg) | 29.4 | 2.5 | 24.7 | 1.8 |
| 血漿容量（PV)（ml/kg) | 46.4 | 6.0 | 47.1 | 6.7 |
| 全血容量（TBV)（ml/kg) | 75.8 | 7.5 | 71.8 | 7.2 |
| 脂肪含量（Fat)(%體重) | 19.6 | 6.8 | 25.5 | 3.8 |
細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的電解質(zhì)成分和含量均有差別,但內(nèi)、外的滲透壓是經(jīng)常保持相等的，處于平衡狀態(tài)，主要靠電解質(zhì)的活動(dòng)和交換來維持。
細(xì)胞外主要的陽離子鈉（Na+)含量為142mmol/L,主要陰離子為Cl-和HCO-3；細(xì)胞內(nèi)主要的陽離子為鉀（K+)含量為140mmol/L。細(xì)胞外液的Na+濃度比細(xì)胞內(nèi)Na+濃度大10倍多，而細(xì)胞內(nèi)液鉀濃度比細(xì)胞外液鉀濃度大20～30倍。這種內(nèi)、外懸殊的差別是由細(xì)胞膜、酶、能量代謝等一系列過程來維持的，在嚴(yán)重創(chuàng)傷時(shí)，這些功能會(huì)發(fā)生重度紊亂。
細(xì)胞外液電解質(zhì)的含量見表7-2。
表7-2細(xì)胞外液電解質(zhì)含量（近似值)
| 成分 | 電解質(zhì) | 含量mmol/L | 成分 | 電解質(zhì) | 含量mmol/L |
| 陽離子 | Na+ | 142 | 陰離子 | HCl3- | 27 |
| Cl- | 102 | ||||
| K+ | 5 | ||||
| HPO42- | 1 | ||||
| Ca2+ | 2.5 | SO42- | 0．5 | ||
| 有機(jī)酸 | 6 | ||||
| Mg2+ | 1 | ||||
| 蛋白質(zhì) | 16 | ||||
| 總 量 | 150.5 | 總 量 | 152．5 | ||
�。ǘ�)滲透壓概念 半透膜是滲透壓存在的基本條件之一。那種只能由溶劑分子通過而溶質(zhì)分子不通過的隔膜叫做半透膜。當(dāng)水和溶液被半透膜分隔時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)水通過半透膜進(jìn)入溶液。這種現(xiàn)象叫做滲透作用。當(dāng)水和溶液用透析膜隔開時(shí)，由于溶液含有一定數(shù)目的溶質(zhì)微粒，對(duì)水產(chǎn)生一定的吸引力，水即滲過透析膜而進(jìn)入溶液，這種對(duì)水的吸引力就叫做滲透壓。
當(dāng)不同的溶液被半透膜分隔時(shí)，由于各含有不同的溶質(zhì)微粒數(shù)，水就從溶質(zhì)微粒少的溶液通過半透膜進(jìn)入到溶質(zhì)微粒多的溶液內(nèi)，直到半透膜兩側(cè)溶液的溶質(zhì)微粒濃度相等為止。這種滲透作用對(duì)于調(diào)節(jié)不同體液間隙之間水的分布是很重要的。盡管細(xì)胞內(nèi)、外液電解質(zhì)組成不同，但這兩個(gè)體液間隙的總的電解質(zhì)濃度大致上相等。這是因?yàn)閷⒓?xì)胞內(nèi)液與細(xì)胞外液分隔開的細(xì)胞膜也是一種半透膜，水能夠完全通過。當(dāng)然，人體內(nèi)細(xì)胞膜的這種半透膜性質(zhì)是比較復(fù)雜的。
臨床上滲透壓的單位毫滲透分子量/升（簡稱毫滲量/升)（mOsm/L)，1mOsm/L即每升溶液中含有1毫克分子量（mM)的溶質(zhì)所產(chǎn)生的對(duì)水的吸引力。
細(xì)胞外液的滲透壓主要靠電解質(zhì)含量來決定，因此可用下列公式來估算：
尿素氮（mg/10ml) 葡萄糖（mg/10ml)
滲透壓(mOsm/L)＝2[Na(mmol/L)+K(mmol/L)]+ ───────── + ────────
2.8 18
此外，由于化學(xué)反應(yīng)是當(dāng)量為基礎(chǔ)的，所以臨床上常用mEq為電解質(zhì)單位，按法定計(jì)量制應(yīng)改成mmol。
�。ㄈ�)水和電解質(zhì)的平衡 按體重來稱，一般工作量的成人每日需水量為30～40ml/kg,50kg體重者每日需水量很少超過3000ml。按比例兒童的需水量要大得多，每日需水50～90ml/kg體重。
需水量與食物種類有關(guān)，每克食物氧化后產(chǎn)水量和代謝后排水量見表7-3。
表7-3氧化后每克食物產(chǎn)水量和代謝后排水量
| 每克食物 | 氧化后產(chǎn)水量（ml) | 代謝后排水量（ml) |
| 糖 類 | 0.6 | - |
| 脂 肪 | 1.1 | - |
| 蛋 白 質(zhì) | 0.3 | 20 |
水排出的途徑有四：①腎臟：每日排出約1000～2000ml尿，最少為500ml，否則會(huì)影響代謝廢物的清除，不能維持細(xì)胞外液成分的穩(wěn)定性；②腸道：糞中水分每日50～200ml；③皮膚分泌：在氣溫較低時(shí)每日有350～700ml未被覺察的汗分泌，高溫情況下，汗液的排出每日可高達(dá)數(shù)千毫升；④肺臟：正常人每日呼出250～350ml水分。
正常人消化道中每日分泌大量消化液，其中含水量約為血漿量的1～2倍，但幾乎全被吸收，很少部分在糞中排出。因此，如發(fā)生大量嘔吐或腹瀉，丟失水分之多是可想而知的。
雖然血漿和淋巴液占細(xì)胞外液僅總量的1/4。但由于血管和淋巴管分布面積很廣，由毛細(xì)血管組成的過濾面和吸收面極廣，幾乎是人體表面積3650倍，且血液和淋巴液流速很快，所以血管和淋巴管內(nèi)、外水分交換迅速、頻繁，有利于氣體交換，養(yǎng)料供應(yīng)和代謝產(chǎn)物的輸送。正常情況時(shí)，動(dòng)脈端毛細(xì)血管內(nèi)流體靜壓平均超過血漿蛋白滲透壓，動(dòng)脈端水分流向細(xì)胞間質(zhì)。靜脈端毛細(xì)血管內(nèi)流體靜壓低于血漿蛋白滲透壓，水分又自間質(zhì)透入靜脈端的毛細(xì)血管內(nèi)，形成血漿（或淋巴液)與組織間液的交流。但任何影響血管內(nèi)流體靜壓或血漿蛋白滲透壓的情況都可以破壞正常體液的交流，發(fā)生水腫等病理現(xiàn)象。
細(xì)胞內(nèi)、外的水分交流主要取決于細(xì)胞內(nèi)、外電解質(zhì)含量及滲透壓的變化。
水電解質(zhì)平衡的正常調(diào)節(jié)受抗利尿激素（ADH)和醛固酮的控制，前者調(diào)節(jié)細(xì)胞外液的滲透壓，后者調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)、外液的電解質(zhì)含量，兩者都受血容量的影響。失水時(shí)血容量下降，血漿滲透壓升高，通過刺激滲透壓受體，ADH的分泌增多，作用于遠(yuǎn)端腎曲管及集合管，加強(qiáng)了水分的再吸收，尿量下降，減少水分丟失。醛固酮通過調(diào)節(jié)鈉鹽經(jīng)遠(yuǎn)端腎曲小管、腸粘膜等再吸收和鉀的排出來維持細(xì)胞外液電解質(zhì)量的穩(wěn)定。
