查看更多
密码过期或已经不安全,请修改密码
修改密码壹生身份认证协议书
同意
拒绝
同意
拒绝
同意
不同意并跳过
摘要:电解质平衡能够维持机体细胞结构和功能完整,其调控机制非常复杂。肾脏和胃肠道是维持电解质平衡的主要执行器官,而下丘脑、垂体、肾上腺、甲状旁腺,以及心血管等在电解质平衡的调控中发挥重要作用。电解质紊乱危害极大,微观水平上,可引起细胞结构改变、酶活性异常、代谢异常、细胞膜电位差失衡和信号传导异常;宏观水平上,表现为体液渗透压、酸碱平衡变化、神经精神异常、神经-肌肉兴奋性改变、心律失常、消化系统和泌尿系统功能异常等。对于电解质紊乱,临床工作重点在于及时、恰当地纠正电解质紊乱,积极寻找电解质紊乱的病因。
关键词:电解质;平衡;调控;危害
水和电解质广泛分布在人体细胞内外,处于动态平衡,以维持细胞结构和功能完整,维持细胞内外渗透压稳态和酸碱平衡,同时稳定细胞内外电势差,进而保证神经、肌肉等细胞电信号传导,参与调控细胞内神经递质或激素释放、酶促反应等细胞功能活动。
消化道、肾脏、皮肤和肺,直接负责水和电解质的摄取、排泄,是维持水和电解质平衡的主要器官。下丘脑、心脏、血管、肾脏、肾上腺及甲状旁腺等存在压力或化学感受器,能够感受机体内水和电解质的微小变化,通过调控血管加压素、利钠肽、肾素和醛固酮,以及甲状旁腺激素等激素分泌,通过复杂的调控网络,使得机体能够适应内、外部环境变化而维持水、电解质平衡。遗传或获得性疾病导致上述器官功能异常或调控机制异常,均可引起电解质紊乱。如前所述,电解质平衡状态对于维持机体组织、细胞功能至关重要,当电解质失衡时,就会引起细胞内外渗透压波动、酸碱失衡、离子紊乱,细胞内信号传导异常等。
由于血液中的电解质浓度变化可以在短时间内进行检测,因此临床医学中的电解质紊乱通常是指血液中电解质浓度变化。电解质紊乱可以是单一的,如单纯的低钠血症或高钠血症;也可以是混合的。电解质紊乱可以急性发生,如重症感染、急性胃肠炎、皮肤烧伤、急性肾衰等所致的电解质紊乱,甚至在患者住院治疗期间,因为疾病、治疗方案等出现的电解质紊乱;或者慢性持续性的,如原发性或继发性肾上腺功能减退症引起的慢性低钠血症,如原发性醛固酮增多症引起的慢性低钾血症,如甲状旁腺功能减退症引起的慢性低钙血症等;还有少见周期性的,如周期性低钾性肌肉麻痹。
不同种类电解质紊乱的病因和病理生理机制不同,临床表现和危害不同。因此,我们将针对常见电解质失衡的病因、危害和防治进行概述。
1
水、钠失衡
钠离子是血液和组织液中含量最多的阳离子,其主要生理作用是维持血容量、渗透压稳定,因此,机体对于水和钠的调控是协同的。血液中水、钠的稳态主要通过口渴中枢、抗利尿激素、肾素-血管紧张素(RAS)系统、利钠肽和肾脏等调控。当外部环境变化过于强烈,超过机体调节代偿能力,或调节机制发生异常,均可引起水、钠失衡。
1.1 恶劣环境或急性疾病所致水、钠失衡 强烈的外部环境变化,例如高温、缺水环境,大面积烧伤、机体高热状态、过度通气、渗透性利尿、急性肾损伤多尿期、急性胃肠道疾病等,均可导致水分经皮肤、呼吸道、消化道和肾脏丢失,伴或不伴钠的丢失,如不能及时补充水和钠,或补充的水和钠不平衡,超出机体水、钠调节的代偿能力,将出现水、钠失衡。
上述情况多引起急性水、钠失衡,包括高渗性、高钠性失水,等渗性、正常钠性失水,低渗性、低钠性失水。机体出现血容量降低,血浆和组织液渗透压改变,进而导致组织、器官灌注不足、功能下降,可累及全身各个组织器官。治疗上以及时、按需补水为主,根据钠失衡的类型补钠或限钠,同时,积极去除诱因;应避免血渗透压、血钠波动过快,后者可导致脑细胞二次损伤。
1.2 调节机制异常所致水、钠失衡 先天性和获得性因素,均可导致机体水、钠调节机制异常,例如下丘脑功能异常引起渴感消失或亢进、下丘脑-垂体功能紊乱导致抗利尿激素合成分泌不足或过多、肾上腺功能改变引起盐或糖皮质激素异常等;上述情况可导致机体水、钠失衡,多为慢性病程,对机体的危害较为隐匿,表现为乏力、食欲减退等非特异性症状,严重者仍主要累及神经-肌肉系统,诊治的重点在于寻找病因、对因治疗,但需警惕其中的慢加急性或重度水、钠失衡,应首先予以纠正水、钠失衡。
1.3 稀释性低钠血症 心脏、肝脏、肾脏等器官功能衰竭,可直接或间接引起肾脏血流量降低,导致机体水、钠潴留。上述疾病所致水潴留大于钠潴留,且在治疗过程中常限制钠摄入,并应用利尿剂增加钠排泄,因此,低钠血症是常见的并发症。上述疾病发生低钠血症时机体钠并不明显缺乏,主要为稀释性低钠血症,因此促进水排泄较补充钠更为重要,血管加压素V2受体拮抗剂在治疗心衰和肝衰竭合并的低钠血症具有一定的优势,但需警惕其血钠升高过快和肝脏毒性。
2
钾失衡
钾离子是细胞内含量最多的阳离子,对维持酸碱平衡、酶促反应及细胞代谢等细胞活动具有重要作用,是血液和组织液中含量第二多的阳离子,但仅为钠离子的几十分之一,因此,其变化对血液渗透压的影响很小。细胞内外钾离子浓度差是维持细胞膜内外的电势差重要因素,体现在神经肌肉系统、心脏传导系统等信号传导。当机体钾失衡时,可伴随酸碱失衡,发生神经肌肉系统和心脏传导功能异常。
机体钾平衡的维持包括机体内外和细胞内外两个层面,前者主要通过消化道、皮肤和肾脏来实现,后者通过氢钾和钠-钾通道等离子通道来实现。高强度运动、高温环境下作业,常可引起大量排汗,进而导致钾离子经皮肤丢失;厌食和吞咽困难等可引起钾摄入不足,伴有恶心、呕吐的胃肠道疾病常导致钾经胃肠道丢失;另外,肾脏是机体调节钾平衡的主要器官,肾小管上皮细胞分布大量离子通道,如Na+-K+-2Cl-通道等,负责尿液中钾离子重吸收和排泄;当基因突变导致离子通道结构或功能异常、药物干扰离子通道功能,可引起钾离子排泄过多。生理情况下,肾脏近曲肾小管结构和功能相对稳定,负责水、所有离子和小分子物质重吸收,变异性小;对钾离子的调节,更多发生于远曲肾小管和集合管,受肾素-血管紧张素-醛固酮系统调节。
2.1 低钾血症 经胃肠道、皮肤、肾失钾,多有明确的体液丢失,可能伴多种电解质失衡,可称之为显因性失钾,临床诊治为前向性,先发生病因,进而筛查有无低钾;而非利尿剂性经肾失钾,可称之为非显因性失钾,临床诊治为逆向性,先发现低钾,进而寻找病因。内分泌代谢专业医生临床诊治的低钾血症更多为非显因性失钾,诊治重点在于对低钾血症病因和机制的探索。重点筛查醛固酮增多症、皮质醇增多症、肾小管酸中毒和失盐性肾病等,之后基于具体疾病进行对因及对症治疗。
非失钾性低钾血症是钾离子由细胞外向细胞内转移所致,常见于碱中毒、大剂量使用胰岛素和周期性瘫痪。碱中毒和胰岛素引起的低钾血症常较轻微,容易纠正;低钾性周期性瘫痪呈发作性,发作时血钾下降较快,程度较重,补钾治疗效果好,肌无力症状可短时间缓解,此类患者需要关注低钾发作诱因以避免反复发作,注意对甲状腺功能亢进症的筛查。
2.2 高钾血症 高钾血症可引起心脏传导异常而致心律失常,甚至危及生命。因此,高钾血症被视为内科急症。在肾脏功能正常的情况下,口服钾剂不至于引起高钾血症,如同时应用醛固酮受体拮抗剂,可能造成高钾血症;静脉输入库存血或照射血,红细胞破坏过多,可引起高钾血症。临床中,更为常见的是急、慢性肾衰竭,钾排泄减少所致高钾血症。轻中度高钾血症可经过葡萄糖、胰岛素、碱性药物、利尿剂、口服离子交换树脂等方式纠正,重度者,可通过血液净化方式清除过多的钾离子;随着肾脏替代治疗技术的进步,急、慢性肾衰竭所致高钾血症可得到及时纠正。
3
镁失衡
镁是人体内除钠、钾、钙外,另一种常见的阳离子。血镁与细胞代谢、生长、离子转运、膜通透性等生命活动密切相关。镁离子通过调控氧化磷酸化过程在细胞代谢中发挥重要作用。是Na+-K+-ATP酶及Ca+-ATP酶的辅酶,如果没有镁离子的参与,ATP不能有效转运入线粒体或者水解释放能量。同时镁离子在心肌细胞和神经细胞去极化中具有重要作用。
饮食摄入是体内镁的主要来源,经过肠道吸收及肾脏的重吸收。体内镁平衡的调节主要依赖于镁池,同时甲状腺素、甲状旁腺素、醛固酮和胰岛素、生长激素等均参与镁平衡的调控。另外镁平衡的维持依赖于肾脏自身对于血液镁离子浓度的感受,且受钾、钙等其他离子影响较大,镁失衡常伴随其他电解质紊乱。低镁血症可以引起肌肉痉挛、震颤、腱反射亢进和快速型心律失常多见,治疗上应予以补镁和治疗原发病;肾衰竭可引起高镁血症、腱反射减弱、肌力下降和心动过缓,治疗上可予以利尿剂、补钙和血液净化治疗。镁失衡在临床中易被忽视,对于病因不明的神经肌肉兴奋性异常和心律失常,应及时评估镁的水平。
4
钙磷失衡
钙是细胞外含量仅次于钠、钾的阳离子,磷是细胞内含量最多的阴离子,二者对于维持细胞结构和功能具有重要作用。钙和磷是骨骼中主要矿物盐成分,钙磷平衡是维持骨骼强度的重要因素;钙离子通过调控细胞内酶活性,参与细胞内信号传导,钙磷失衡可引起神经-肌肉兴奋性改变,心律失常等。
胃肠道、肾脏和骨骼是维持钙磷平衡的重要靶器官。甲状旁腺激素(PTH)、1,25-(OH)2D3和成纤维生长因子-23(FGF-23)等通过多种作用途径维持钙磷稳态。
4.1 甲状旁腺疾病相关钙磷失衡 PTH是维持机体钙磷平衡最主要的调节因子,发生钙磷失衡后,特别是高钙血症,首先应评估PTH水平。甲状旁腺增生或肿瘤,PTH分泌增多,促进胃肠道钙吸收、刺激骨吸收,引起高钙、低磷血症。家族性低尿钙高钙血症是甲状旁腺细胞表面钙受体表达基因突变,甲状旁腺细胞对细胞外钙离子浓度升高不敏感,高钙血症不能抑制甲状旁腺激素分泌,患者常表现为轻度高钙、低磷血症,尿钙排泄减少。手术、颈部放射性治疗、自身免疫性疾病和遗传性因素等造成甲状旁腺细胞PTH分泌减少,引起低钙、高磷血症,补充维生素D和钙剂为主要治疗方式。
4.2 肾脏疾病相关钙磷失衡 肾脏是机体调节钙磷平衡重要的执行器官。各种病因引起的肾小管钙重吸收和磷排泄异常可导致低钙、高磷血症。肾功能不全者,肾脏1α羟化酶分泌不足或活性减弱,1,25-(OH)2D3水平下降,肠道吸收钙离子减少,导致低钙血症。低钙、高磷血症和低1,25-(OH)2D3水平刺激甲状旁腺增生、PTH分泌增多,进而升高血钙,称为继发性甲状旁腺功能亢进症;当甲状旁腺过度增生、形成腺瘤,PTH自主性分泌,不被高钙血症反馈性抑制,机体则表现为高钙、低磷血症,骨质疏松或骨折,称为三发性甲状旁腺功能亢进症。
4.3 肿瘤相关钙磷失衡 肿瘤是非PTH依赖型钙磷失衡的常见病因,是一种副肿瘤综合征。肺癌、肾癌、结肠癌、乳腺癌、前列腺癌等实体肿瘤,多发性骨髓瘤、淋巴瘤和白血病等血液系统肿瘤,均可导致高钙血症。肿瘤引起高钙血症的机制包括:(1)肿瘤细胞分泌甲状旁腺素相关蛋白,发挥PTH样作用,常见于肺癌、乳腺癌等实体肿瘤;(2)溶骨作用,肺癌、乳腺癌等实体肿瘤骨转移,多发性骨髓瘤等血液系统肿瘤,可直接产生溶骨性作用;(3)维生素D水平升高或活性增加,可见于淋巴瘤;(4)肿瘤分泌其他性质未明的升高血钙的因子。双膦酸盐和RANKL阻断剂的应用改善了肿瘤相关高钙血症、骨破坏等不良结局。另一种肿瘤相关的磷失衡,称为瘤源性软骨病(TIO),多为间叶组织肿瘤,分泌过多FGF23,促进肾脏磷排泄,导致低磷血症、骨软化,诊治重点在于积极寻找分泌FGF23的肿瘤,进而根治性治疗。
5
结语
电解质紊乱是临床常见的体液或内环境失衡状态,如前所述,水钠、钾、镁、钙磷失衡等,还有未述及的酸碱失衡、氯、铁、铜等代谢异常,可单一发生,亦可合并发生。电解质紊乱危害极大,临床工作中,及时、规范性纠正电解质紊乱能够改善患者预后;另外,电解质紊乱病因纷繁复杂,需要我们不断学习,将水、电解质、酸碱平衡的调控机制了然于胸,见微而知著,从根本上认识电解质紊乱缘由,方可有的放矢进行患者管理。同时尽量避免在患者住院期间,因为疾病或者治疗方案导致的电解质紊乱,如果发生,及早发现,及时治疗。
参考文献(略)
来源:中国实用内科杂志(ID:zgsynkzz)
作者:肖显超,王桂侠
作者单位:吉林大学白求恩第一医院
查看更多