三、水、鈉平衡及調(diào)節(jié)
(一) 水、鈉的生理功能
水參與水解、水化和加水脫氫等重要反應(yīng)，并為一切生化反應(yīng)的進(jìn)行提供場所；水是良好的溶劑，能使許多物質(zhì)溶解，而且粘度小，易流動，有利于營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的運(yùn)輸；水的比熱大，對體溫調(diào)節(jié)起重要作用；水具有潤滑作用，例如淚液有助于眼球的轉(zhuǎn)運(yùn)，滑液有助于關(guān)節(jié)的活動等；此外結(jié)合水(與蛋白質(zhì)結(jié)合的水)能夠保證各種肌肉具有獨(dú)特的機(jī)械功能。
鈉是細(xì)胞外液中主要陽離子，參與神經(jīng)、肌肉、心肌細(xì)胞靜息電位的維持和動作電位的形成，具有維持基礎(chǔ)，鈉也能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，參與細(xì)胞內(nèi)液的調(diào)節(jié)。
(二) 水、鈉平衡
正常人每天水的攝取和排出處于動態(tài)平衡。水的來源有飲水、食物含水和代謝水。機(jī)體排出水分的途徑有消化道、腎臟、皮膚和肺臟。水的排出量基本上等于水的攝人量(表2—2)。正常成人每天最低尿量應(yīng)約500mL，再加上皮膚和肺部的不感蒸發(fā)和糞便排出量，則每天最低排出的水量約1 500mL。要維持水出入平衡，每天需給水1 500—2 000mL，稱日需要量。
當(dāng)氣溫達(dá)28~C時(shí)，汗腺開始排汗，稱為顯性出汗。顯性出汗時(shí)的汗液為低滲溶液，其中的固體物質(zhì)主要是氯化鈉，此外還含有少量鉀離子。因此，在高溫環(huán)境從事體力勞動時(shí)，應(yīng)注意補(bǔ)充水和適量鈉、鉀離子。
正常成人體內(nèi)含鈉總量為40—50mmol／kg體重，其中約60％是可交換的，約40％是不可交換的，主要結(jié)合于骨的基質(zhì)中。Na+及與其結(jié)合的陰離子(Cl-和HC03-)含量決定細(xì)胞外液容量，血清Na+濃度的正常范圍是130～150mmol／L，細(xì)胞內(nèi)液中的Na+濃度僅為10mmol／kg水左右。
成人每天隨飲食攝人鈉約100—200mmol／L。天然食物中含鈉甚少，故人們攝人的鈉主要來自食鹽。攝人的鈉幾乎全部經(jīng)小腸吸收，鈉主要經(jīng)腎隨尿排出。腎排鈉的特點(diǎn)是：多攝多排，少攝少排。此外，隨糞便和汗液也可排出少量的鈉，但大汗和腹瀉時(shí)可排出較多的鈉。正常情況下排出和攝入鈉量幾乎相等。
(三)水、鈉平衡的調(diào)節(jié)
機(jī)體內(nèi)水、鈉的平衡緊密相關(guān)，共同影響細(xì)胞外液的滲透壓和容量。水平衡主要受渴感和抗利尿激素的調(diào)節(jié)，在維持體液等滲方面起重要作用；鈉平衡主要受醛固酮和心房鈉尿肽的調(diào)節(jié)，在維持細(xì)胞外液的容量和組織灌流方面起重要作用。
1．渴感的調(diào)節(jié)作用 渴感機(jī)制是機(jī)體調(diào)節(jié)體液容量和滲透濃度相對穩(wěn)定的重要機(jī)制之一，控制著水的攝人�？视X中樞位于下丘腦外側(cè)區(qū)。血漿晶體滲透壓的升高是渴覺中樞興奮的主要刺激。渴則思飲尋水，飲水后血漿滲透壓回降，渴感消失。此外有效血容量的減少和血管緊張素Ⅱ的增多也可以引起渴感�？视X的主要抑制因素是血漿滲透壓降低和細(xì)胞外容量增加。
2．抗利尿激素的調(diào)節(jié)作用 抗利尿激素(antidiuretichormone，ADH)控制著水的排出，它由下丘腦視上核和室旁核的神經(jīng)元分泌，并在神經(jīng)垂體貯存。ADH與遠(yuǎn)端小管基底膜側(cè)的ADH受體(ADHR)結(jié)合，激活腺苷酸環(huán)化酶(AC)，使cAMP增多，后者激活
cAMP依賴的蛋白激酶并使細(xì)胞內(nèi)成分磷酸化，有利
于水通道蛋白—2的插入，提高腎遠(yuǎn)曲小管和集合管
對水的通透性，從而使水分的重吸收增加(圖2—2)。
水通道蛋白(aquapofins，AQP)是一組與水通透
有關(guān)的細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，廣泛存在于動物、植物www.med126.com及微
生物界。迄今在哺乳動物組織鑒定的AQP至少有10
種，每種AQP有其特異性的組織分布。在腎臟中分
布的AQP主要有AQP1、AQP2、AQP3、AQP4等，它們對水在腎臟的運(yùn)輸和通透發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。
促使ADH釋放的主要刺激是血漿晶體滲透壓的
增高和循環(huán)血量的減少。血漿有效滲透濃度只要升
高1％~2％，就能刺激ADH分泌。當(dāng)血漿有效滲透濃度超過310mOsm／L時(shí)，ADH分泌達(dá)頂點(diǎn)。當(dāng)失血等原因使血量減少時(shí)，ADH釋放增加，尿量減少而有助于血量的恢復(fù)。此外，劇痛、情緒緊張、惡心、血管緊張素Ⅱ增多可使ADH釋放增多；動脈血壓升高可通過刺激頸動脈竇壓力感受器而反射性地抑制住院醫(yī)師ADH的釋放(圖2—3)。
3．醛固酮的調(diào)節(jié)作用 醛固酮(aldosterone)是腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌的鹽皮質(zhì)激素。醛固酮的主要作用是促進(jìn)腎遠(yuǎn)曲小管和集合管對Na+的主動重吸收，同時(shí)通過Na+—K+和Na+—H+交換而促進(jìn)K+和H+的排出。隨著Na+主動重吸收增加，C1-和水的重吸收也增多。
醛固酮的分泌主要受腎素—血管緊張素系統(tǒng)和血漿Na+、K+濃度的調(diào)節(jié)。當(dāng)失血等原因使血容量減少，動脈血壓降低時(shí)，腎人球小動脈管壁牽張感受器受刺激而致近球細(xì)胞分泌腎素增多；此時(shí)也因流經(jīng)致密斑的Na+減少致近球細(xì)胞分泌腎素增多；繼而使血管緊張素I、Ⅱ、Ⅲ增多，血管緊張素Ⅱ和Ⅲ都能刺激腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌醛固酮(圖2—4)。
此外，腎交感神經(jīng)興奮、腎上腺素和去甲腎上腺素也可直接刺激近球細(xì)胞分泌腎素。血漿高K+或低Na+可直接刺激腎上腺皮質(zhì)球狀帶分泌醛固酮。
4．心房鈉尿肽的調(diào)節(jié)作用 心房鈉尿肽(atrialnatriureticpeptide，ANP)是20世紀(jì)80年代初發(fā)
現(xiàn)的肽類激素，它合成并貯存于心房心肌細(xì)胞中，故又稱為心房肽(atriopeptin)。對調(diào)節(jié)腎臟及心血管內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定起著重要作用，它主要的生物學(xué)特性是具有強(qiáng)烈而短暫的利尿、排鈉及松弛血管平滑肌的作用。動物實(shí)驗(yàn)證明，急性血容量增加可能通過增高右心房壓力，牽張心房肌而使ANP釋放，從而引起強(qiáng)大的利鈉和利尿作用。反之，限制鈉、水?dāng)z人或減少靜脈回心血量則能減少ANP的釋放。
ANP通過ANP的特異受體作用于細(xì)胞膜上的鳥苷酸環(huán)化酶，以細(xì)胞內(nèi)環(huán)鳥苷酸(cGMP)作為第二信使而發(fā)揮其效應(yīng)。ANP對水、電解質(zhì)代謝有如下重要影響：①強(qiáng)大的利鈉利尿作用；②阻斷腎素—醛酮系統(tǒng)的作用；③顯著減輕失水或失血后血漿中ADH水平增高的程度。
