(二)体液的电解质组成
细胞内液和细胞外液的电解质组成有显著的差别。细胞外液的电解质成分能通过血浆精确地测定。正常地测定。正常血浆阳离子主要为Na+、K+、Ca2+和Mg2+,其中Na+含量占该区阳离子总量的90%以上,对维持细胞外液的渗透压起主导作用。血浆主阴离子为CL-、HCO3-和蛋白,这3种阴离子的总电荷与总阴离子电位差称为未确定阴离子(undeterminedanion,UA),主要由无机硫和无机磷、有机酸如乳酸、酮体等组成。组织间液的电解质组成Ca2+含量较血浆低一半外,其余电解质组成与血浆相同。细胞内液的电解质测定较为困难,且不同的组织间有很大的差异。细胞内液阳离子以K+、Ca2+、Mg2+,和Na+为主,其中K+HK78%.阴离子以蛋白质。
(三)儿童水的代谢特点
健康小儿尽管每天的水和电解质摄入量有很大的波动,但体内液体和电解质的含量保持着相当的稳定,即水的摄入量大致等于排泄量。
1.水的生理需要量水的需要量与新陈代谢、摄入热量、食物性质、经肾排出溶质量不显性失水、活动量及环境温度有关。儿童水的需要量大,交换率快,其主要原因为小儿生长发育快;活动量大、机体新陈代谢旺盛;摄入热量、蛋白质和经肾排出的溶质量均较高;体表面积大、呼吸频率快使不显性失水较成人多。细胞组织增长时需积蓄水分也可增加水的摄入,但以每天计算,其量是很少的。按体重计算,年龄愈小,每日需水量愈多。
2.水的排出机体主要通过肾(尿)途径排出水分,其次为经皮肤和肺的不显性失水和消化道(粪)排水,另有极少量的水贮存体内供新生组织增长。正常情况下,水通过皮肤和肺的蒸发,即不显性失水,主要用于调节体温。每天人体产生热量的1/4左右是通过皮肤和肺蒸发水分而丧失的,且往往是失去纯水,不含电解质。小婴儿尤其是新生儿和早产儿要特别重视不显性失水量,新生儿成熟度愈低、体表面积愈大、呼吸频率快、体温及环境温度高、环境的水蒸气压越小以及活动量大,不显性失水量就多。不显性失水量不受体内水分多少的影响,即使长期不进水,机体也会动用组织氧化产生和组织中本身含有的水分来抵偿,故在供给水分时应将其考虑在常规补液的总量内。汗液属显性失水,也是调节体温的重要机制,与环境温度及机体的散热机制有关。小儿排泄水的速度较成人快,年龄愈小,出入量相对愈多。婴儿每日水的交换量为细胞外液量的1/2,而成人仅为1/7,故婴儿体内水的交换率比成人快3~4倍。因婴儿对缺水的耐受力差,在病理情况下如进水不足同时又有水发继续丢失时,由于肾脏的浓缩功能有限,将比成人更易脱水。
3.水平衡的调节肾脏是惟一能通过其调节来控制细胞外液容量与成分的重要器官。蛋白质的代谢产物尿素、盐类(主要为钠盐)是肾脏主要的溶质负荷,必须有足够的尿量使其排出。肾脏水的排出与抗利尿激素(ADH)分泌及肾小管上皮细胞对ADH反应性有密切关系。正常引起ADH分泌的血浆渗透压阈值为280MOMSM/L,血浆渗透压变化1~2%即可影响ADH分泌。当脱水达8%或以上时ADH分泌即显著增加,严重脱水使ADH增加呈指数变化。
小儿的体液调节功能相对不成熟。正常情况下水分排出的多少主要靠肾脏的浓缩和稀释功能调节。肾功能正常时,水分摄入多,尿量就多;水分入量少或有额外的体液丢失而液体补充不足时,机体即通过调节肾功能,以提高尿比重、减少尿量的方式来排泄体内的代谢废物,最终使水的丢失减少。小儿年龄愈小,肾脏的浓缩和稀释功能愈不成熟。新生儿和幼婴由于肾小管重吸收功能发育尚不够完善,其最大的浓缩能力只能使尿液渗透压浓缩到约700MOSM/L(比重1..020),在排出1MMOL溶质时需带出1.0~2.0ML水;而成人的浓缩猜测力可使渗透压达到1400MOSM/L(比重1.035),只需0.7ML水即可排出1MMOL溶质,因此小儿在排泄同量溶质时所需水量较成人为多,尿量相对较多。当入水量不江足或失水量增加时,易超过肾及地浓缩能力的限度,发生代谢产物滞留和高渗性脱水。另一方面,正常成人可使尿液稀释到50~100MOSM/L(比重1.003),新生儿出生一周后肾脏稀释能力虽可达成人年龄愈小,肾脏排钠排酸、产氨能力也愈差,因而也容易发生高钠血症和酸中毒。
二、水与电解质平衡失调
(一)脱水
是指水分摄头一回不足或丢失过多所引起的体液总量尤其是细胞外液师恩的减少,脱水时除丧失水分外,尚有钠、钾和其他电解质的丢失。体液和电解质的丢失的严重程度取决于丢失的速度及幅度,而丢失体液和电解质的种类反映了水和电解质(主要是钠)的相对丢失率。
1.脱水的程度脱水的程度常以丢失液体量占体重的百分比来表示。因病人常有液体丢失的病史及脱水体征,在临床如病人无近期的体重记录,体重下降的百分比常可通过体检及询问病史估计,一般根据前囟、眼窝的凹陷与否、皮肤弹性、循环情况和尿量等临床表现综合分析判断。常将脱水程度分为三度:
(1)轻度脱水:表示有3~5%体重或相当于30~50ml/kg体液的减少;
(2)中度脱水:表示有5~10%的体重减少或相当于体液丢失50~lOOml/kg;
(3)重度脱水:表示有10%以上的体重减少或相当于体液丢失100~120ml/kg。
中度与重度脱水的临床体征常有重叠,有时使估计单位体重的液体丢失难以精确计算。
2.脱水的性质脱水的性质常常反映了水和电解质的相对丢失量,临床常根据血清钠及血浆渗透压水平对其进行评估。血清电解质与血浆渗透压常相互关联,因为渗透压在很大的程度上取决于血清阳离子,即钠离子。低渗性脱水时血清钠低于130mmol/L;等渗性脱水时血清钠在130150mmol/L;高渗性脱水时血清钠大于150mmol/L。但在某些情况下,如发生在糖尿病病人存在酮症酸中毒时因血糖过高或在病人应用甘露醇后,血浆渗透压异常增高,此时的高渗性脱水也可发生在血清钠水平低于150mmol/L。临床上等渗性脱水最为常见,其次为低渗性脱水,高渗性脱水少见。
脱水的不同性质与病理生理、治疗及预后均有密切的关系。详细的病史常能提供估计失水性质与程度的信息,故应详细询问病人的摄入量与排出量、体重变化、排尿次数及频率、一般状况及儿童的性情改变。当患儿有腹泻数天,摄入水量正常而摄人钠盐极少时,常表现为低渗性脱水;当高热数天而摄入水很少时,将配方奶不正确地配成高渗或使用高渗性液体时,可出现高钠血症;当使用利尿剂、有肾脏失盐因素存在而摄人又不足时,可出现低钠血症。但是,当患儿有原发性或继发性肾源性尿崩症而水的摄入受限时,也可能发生高渗性脱水。一般腹泻的大便呈低渗,随着低渗液体的部分口服补充,使最终的脱水呈等渗性。
3.临床表现在等渗性脱水,细胞内外无渗透压梯度,细胞内容量保持原状,临床表现视脱水的轻重而异,临床表现在很大程度上取决于细胞外容量的丢失量。应注意在严重营养不良儿往往对脱水程度估计过重。眼窝凹陷常被家长发现,其恢复往往是补液后最早改善的体征之一。
(1)轻度脱水:患儿精神稍差,略有烦躁不安;体检时见皮肤稍干燥,弹性尚可,眼窝和前囟稍凹陷;哭时有泪,口唇黏膜略干,尿量稍减少。
(2)中度脱水:患儿精神萎靡或烦躁不安;皮肤苍白、干燥、弹性较差,眼窝和前囟明显凹陷,哭时泪少,口唇黏膜干燥;四肢稍凉,尿量明显减少。
(3)重度脱水:患儿呈重病容,精神极度萎靡,表情淡漠,昏睡甚至昏迷;皮肤发灰或有花纹、弹性极差;眼窝和前囟深凹陷,眼闭不合,两眼凝视,哭时无泪;口唇黏膜极干燥。因血容量明显减少可出现休克症状,如心音低钝、脉搏细速、血压下降、四肢厥冷、尿极少甚至无尿。
低渗性脱水时,水从细胞外进入细胞内,使循环容量在体外丢失的情况下,因水向细胞内转移更进一步减少,严重者可发生血压下降,进展至休克。由于血压下降,内脏血管发生反射性收缩,肾血流量减少,肾小球滤过率减低,尿量减少,而出现氮质血症。肾小球滤过率降低的另一后果是进入肾小管内的钠离子减少,因而钠几乎全部被重吸收,加之血浆容量缩减引起醛固酮分泌增加,钠的回吸收更为完全,故尿中钠、氯离子极度减少,尿比重降低。若继续补充非电解质溶液,则可产生水中毒、脑水肿等严重后果。由于低张性脱水时细胞外液的减少程度相对较其他两种脱水明显,故临床表现多较严重。初期可无口渴的症状,除一般脱水现象如皮肤弹性降低、眼窝和前囟凹陷外,多有四肢厥冷、皮肤发花、血压下降、尿量减少等休克症状。由于循环血量减少和组织缺氧,严重低钠者可发生脑细胞水肿,因此多有嗜睡等神经系统症状,甚至发生惊厥和昏迷。当伴有酸中毒时常有深大呼吸;伴低血钾时可出现无力、腹胀、肠梗阻或心律失常;当伴有低血钙、低血镁时可出现肌肉抽搐、惊厥和心电图异常等。
在高渗性脱水,水从细胞内转移至细胞外使细胞内外的渗透压达到平衡,其结果是细胞内容量降低。而此时因细胞外液得到了细胞内液体的补充,使临床脱水体征并不明显,皮肤常温暖、有揉面感;神经系统可表现为嗜睡,但肌张力较高,反射活跃。由于细胞外液钠浓度过高,渗透压增高,使体内抗利尿激素增多,肾脏回吸收较多的水分,结果尿量减少。细胞外液渗透压增高后,水由细胞内渗出以调节细胞内外的渗透压,结果使细胞内液减少。因细胞外液减少并不严重,故循环衰竭和肾小球滤过率减少都较其他两种脱水轻。由于细胞内缺水,患儿常有剧烈口渴、高热、烦躁不安、肌张力增高等表现,甚至发生惊厥。由于脱水后肾脏负担明显增加,既要尽量回吸收水分,同时又要将体内废物排出体外,如果脱水继续加重,最终将出现氮质血症。
(二)钾代谢异常
人体内钾主要存在于细胞内,细胞内钾约为150mmol/L细胞液。正常血清钾维持在3.5~5.Ommol/L,它在调节细胞的各种功能中起重要作用。
1.低钾血症当血清钾浓度低于3.5mmol/L时称为低钾血症。
(1)病因:低钾血症在临床较为多见,其发生的主要原因有:1、钾的摄入量不足;2、由消化道丢失过多;如呕吐、腹泻、各种引流或频繁灌肠而又未及时补充钾;3、肾脏排出过多;如酸中毒等所致的钾从细胞内释出,随即大量地由肾脏排出,临床常遇到重症脱水、酸中毒病儿血清钾多在正常范围,缺钾的症状也不明显。当输入不含钾的溶液后,由于血浆被稀释,钾随尿量的增加而排出;酸中毒纠正后钾则向细胞内转移;糖原合成时可消耗钾。由于上述原因,使血清钾下降,并出现低钾症状。此外有肾上腺皮质激素分泌过多如Cushing’。综合征、原发性醛固酮增多症、糖尿病酮症酸中毒、低镁、甲状腺功能亢进、大量利尿、碳酸酐酶抑制剂的应用和原发性肾脏失钾性疾病如肾小管性酸中毒等也可引起低钾。4、钾在体内分布异常:如在家族性周期性麻痹,病人由于钾由细胞外液迅速地移入细胞内而产生低钾血症。5、各种原因的碱中毒。
(2)临床表现:低钾血症的临床表现不仅决定于血钾的浓度,而更重要的是缺钾发生的速度。当血清钾下降1mmol/L时,体内总钾下降已达10~30%。此时大多数患儿能耐受;起病缓慢者,体内缺钾虽达到严重的程度,而临床症状不一定很重。一般当血清钾低于3mmol/L时即可出现症状。包括:1、神经肌肉:神经肌肉兴奋性降低,表现为骨骼肌、平滑肌及心肌功能的改变,如肌肉软弱无力,重者出现呼吸肌麻痹或麻痹性肠梗阻、胃扩张;膝反射、腹壁反射减弱或消失;2、心血管:出现心律紊乱、心肌收缩力降低、血压降低、甚至发生心力衰竭;心电图表现为T波低宽、出现U波、QT间期延长,T波倒置以及ST段下降等;3、肾损害:低钾使肾脏浓缩功能下降,出现多尿,重者有碱中毒症状。长期低钾可致肾单位硬化、间质纤维化,在病理上与慢性肾盂肾炎很难区分。此外,慢性低钾可使生长激素分泌减少。
(3)低钾血症的治疗:低钾的治疗主要为补钾。一般每天可给钾3mmol/kg,严重低钾者可给4~6mmnol/kg。补钾常以静脉输入,但如病人情况允许,口服缓慢补钾可能更安全。应积极治疗原发病,控制钾的进一步丢失。静脉补钾时应精确计算补充的速度与浓度。因细胞对钾的恢复速率有一定的限制,即使在严重低钾病人快速补钾也有潜在危险,包括引起致死性心律失常。肾功能障碍无尿时影响钾的排出,此时应见尿才能补钾。在补钾时应多次监测血清钾水平,有条件者给予心电监护。一般补钾的输注速度应小于每小时0.3mmol/kg,浓度小于40mmol/L(0.3%)。当低钾伴有碱中毒时,常伴有低氯,故采用氯化钾液补充可能是最佳策略。
2.高钾血症血清钾浓度≥5.5mmol/L时称为高钾血症。
(1)病因:1、肾功能衰竭、肾小管性酸中毒、肾上腺皮质功能低下等使排钾减少;2、休克、重度溶血以及严重挤压伤等使钾分布异常;3、由于输入含钾溶液速度过快或浓度过高等。
(2)临床表现:1、心电图异常与心律紊乱:高钾血症时心率减慢而不规则,可出现室性早搏和心室颤动,甚至心搏停止。心电图可出现高耸的T波、P波消失或QRS波群增宽、心室颤动及心脏停搏等。心电图的异常与否对决定是否需治疗有很大帮助。2、神经、肌肉症状:高钾血症时患儿精神萎靡,嗜睡,手足感觉异常,腱反射减弱或消失,严重者出现弛缓性瘫痪、尿潴留甚至呼吸麻痹。