生物细胞的活动和代谢都必须在液态环境中进行。正常情况下,机体体液及其组分的波动范围很小,以保持体液容量、电解质、渗透压和酸碱度等的相对恒定;炎热、高温作业、剧烈运动、某些疾病、创伤、感染等因素可引起机体内外环境发生变化,如机体代偿则内环境保持相对稳定,若失代偿则引起体液的代谢紊乱,造成水、电解质和酸碱平衡失调,重者可危及生命。
正常人的总体液量占体重的百分比随年龄增长而下降(新生儿占体重的75%~80%,成人为50%~60%),男性比女性约高5%(表7-26-1)。总体液量分为细胞外液和细胞内液两种。细胞内液对维持细胞生理功能具有重要作用,但细胞内液的量及其中所含物质的交换均需细胞外液才能进行。细胞外液包括血管内液和组织间液,二者维持动态平衡,其中血管内液是血容量的主要成分。
表7-26-1 水在体内的分布(%体重)
总水量 | 细胞内液 | 血浆 | 组织间液 | |
婴儿 | 75 | 45 | 4 | 26 |
成年男性 | 60 | 40 | 5 | 15 |
成年女性 | 50 | 35 | 4 | 11 |
成人每日需水量1500~2500ml,机体摄入的水分绝大部分来源于饮水及食物中产生的内生水,少量来源于体内代谢过程产生的内生水(300ml/d)。水摄入主要依赖于神经调节。当有效循环血容量减少、体液高渗或口腔黏膜干燥时,刺激下丘脑的渴感中枢,引起口渴而增加水的摄入,当摄入量达到一定程度后,渴感消失。水的排泄主要依赖于抗利尿激素、醛固酮和肾的调节,汗液及呼吸也起部分调节作用:肾的日排水量为800~1000ml,皮肤排出量约500ml,肠道排出量100~150ml,呼吸道排出量约350ml。在上述调节机制作用下,机体每日摄入量与排出量达到平衡。
体液中的溶质分为电解质和非电解质两类。细胞外液的主要电解质有Na+、CI-、HCO3-;细胞内液的主要电解质有K+和HPO42-。临床上,以mOsm/L或mOsm/(kg•H2O)表示体液的渗透压。血浆渗透压可用冰点渗透压计测定,或用下列公式计算:血浆渗透压(mOsm/L)=2([Na+]+[K+])+葡萄糖+尿素氮(单位均为mmol/L)。血浆渗透压正常范围为280~310mOsm/L,低于280mOsm/L为低渗,高于310mOSm/L为高渗。由于尿素氮能自由通过细胞膜,不能构成细胞外液的有效渗透压,因此在计算时亦可省略尿素氮,计算公式为:血浆有效渗透压(mOsm/L)=2×([Na+]+[K+])+葡萄糖(单位均为mmol/L)。Na+为血浆中的主要阳离子,占血浆阳离子总量的92%左右,其含量占总渗透压比例的50%,是维持血浆渗透压平衡的主要因素。