水和电解质是维持生命的基本物质的组成部分。
人体进行新陈代谢的过程实质上是一系列复杂的、相互关联的生物物理和生物化学反应的过程，而且主要是在细胞内进行的。这些反应过程都离不开水。体内水的容量和分布以及溶解于水中的电解质浓度都由人体的调节功能加以控制，使细胞内和细胞外体液的容量、电解质浓度、渗透压等能够经常维持在一定的范围内。这就是水与电解质的平衡。
这种平衡是细胞正常代谢所必需的条件，是维持人体生命、维持各脏器生理功能所必需的条件。但是这种平衡可能由于手术、创伤、感染等侵袭或错误的治疗措施而遭到破坏；如果机体无能力进行调节或超过了机体可能代偿的程度，便会发生水与电解质紊乱。当然，水与电解质紊乱不等于疾病本身，它是疾病引起的后果或同时伴有的现象。讨论和处理水与电解质平衡紊乱问题，不能脱离原发疾病的诊断和治疗。不过，当疾病发展到一定阶段，水与电解质平衡紊乱甚至可以成为威胁生命的主要因素。
因此，对于每一个临床医生来说，正确理解水与电解质平衡的基本概念和生理原则，对提高医疗质量，特别是救治危重病人是十分重要的。
一、概况
（一)体液的分布和化学成分 体液是人体的重要组成部分，总体液约占体重的55～66%，在肥胖的人中所占比重较小，因为脂肪组织含水分较少。应用重水是较理想的测定总体液的方法，应用溴化物或葡萄糖能测定细胞液容量。
体液分布在细胞内外，其总量的1/3为细胞外液（约占体重的20%)，2/3为细胞内液（约占体重的30%～40%)。细胞外液又分两部分，流动于血管与淋巴管中的血浆和淋巴液，占体重的4.5%～5%，组织间液约占体重的15%。细胞外液还包含着一部分通透细胞的液体，即胃肠道分泌液、脑脊液，以及胸膜、腹膜、滑液囊等处的液体。这一部分的容量变化很大，主要取决于胃肠道液的变化，正常情况下，约占体重的1%～3%。血容量由血细胞与血浆组成。在疾病情况时，应分别测量，才能得到可靠的结果。
北京协和医院应用重水、放射性核素及溴化物示踪物测量正常人的体液组成列于表7-1。
正常体液的主要成分为水，并含两大类溶质，一类是无机物：钠、钾、钙、镁、氯、HCO3、HPO4、SO4等电解质，以及CO2、O2等；另一类是有机物：蛋白质、脂肪、碳水化合物、激素、酶等以及多种代谢产物和废物。正常情况下，细胞内、外的各种成分都是稳定的，经常保持着平衡状态，从摄取的和从碳水化合物、脂肪、蛋白质等氧化而得到水分总量必须与从肾、肺、皮肤和胃肠道丢失的水分总量相等，各组织脏器的代谢过程方得以正常进行，机体的生命得以延续。
表7-1正常中国人的体液组成
| 测定值 | 性 别 | |||
| 男（n=15) | 女（n=7) | |||
| X | S.D. | X | S.D. | |
| 总体水（TBW)（%体重) | 58.9 | 5.0 | 54.5 | 2.8 |
| 细胞外水（ECW)（%体重) | 23.3 | 1.9 | 25.9 | 1.9 |
| 细胞内水（ICW)（%体重) | 35.6 | 4.6 | 28.6 | 3.8 |
| 红细胞容量（RCM)（ml/kg) | 29.4 | 2.5 | 24.7 | 1.8 |
| 血浆容量（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)(%体重) | 19.6 | 6.8 | 25.5 | 3.8 |
细胞内和细胞外的电解质成分和含量均有差别,但内、外的渗透压是经常保持相等的，处于平衡状态，主要靠电解质的活动和交换来维持。
细胞外主要的阳离子钠（Na+)含量为142mmol/L,主要阴离子为Cl-和HCO-3；细胞内主要的阳离子为钾（K+)含量为140mmol/L。细胞外液的Na+浓度比细胞内Na+浓度大10倍多，而细胞内液钾浓度比细胞外液钾浓度大20～30倍。这种内、外悬殊的差别是由细胞膜、酶、能量代谢等一系列过程来维持的，在严重创伤时，这些功能会发生重度紊乱。
细胞外液电解质的含量见表7-2。
表7-2细胞外液电解质含量（近似值)
| 成分 | 电解质 | 含量mmol/L | 成分 | 电解质 | 含量mmol/L |
| 阳离子 | Na+ | 142 | 阴离子 | HCl3- | 27 |
| Cl- | 102 | ||||
| K+ | 5 | ||||
| HPO42- | 1 | ||||
| Ca2+ | 2.5 | SO42- | 0．5 | ||
| 有机酸 | 6 | ||||
| Mg2+ | 1 | ||||
| 蛋白质 | 16 | ||||
| 总 量 | 150.5 | 总 量 | 152．5 | ||
（二)渗透压概念 半透膜是渗透压存在的基本条件之一。那种只能由溶剂分子通过而溶质分子不通过的隔膜叫做半透膜。当水和溶液被半透膜分隔时，可以发现水通过半透膜进入溶液。这种现象叫做渗透作用。当水和溶液用透析膜隔开时，由于溶液含有一定数目的溶质微粒，对水产生一定的吸引力，水即渗过透析膜而进入溶液，这种对水的吸引力就叫做渗透压。
当不同的溶液被半透膜分隔时，由于各含有不同的溶质微粒数，水就从溶质微粒少的溶液通过半透膜进入到溶质微粒多的溶液内，直到半透膜两侧溶液的溶质微粒浓度相等为止。这种渗透作用对于调节不同体液间隙之间水的分布是很重要的。尽管细胞内、外液电解质组成不同，但这两个体液间隙的总的电解质浓度大致上相等。这是因为将细胞内液与细胞外液分隔开的细胞膜也是一种半透膜，水能够完全通过。当然，人体内细胞膜的这种半透膜性质是比较复杂的。
临床上渗透压的单位毫渗透分子量/升（简称毫渗量/升)（mOsm/L)，1mOsm/L即每升溶液中含有1毫克分子量（mM)的溶质所产生的对水的吸引力。
细胞外液的渗透压主要靠电解质含量来决定，因此可用下列公式来估算：
尿素氮（mg/10ml) 葡萄糖（mg/10ml)
渗透压(mOsm/L)＝2[Na(mmol/L)+K(mmol/L)]+ ───────── + ────────
2.8 18
此外，由于化学反应是当量为基础的，所以临床上常用mEq为电解质单位，按法定计量制应改成mmol。
（三)水和电解质的平衡 按体重来称，一般工作量的成人每日需水量为30～40ml/kg,50kg体重者每日需水量很少超过3000ml。按比例儿童的需水量要大得多，每日需水50～90ml/kg体重。
需水量与食物种类有关，每克食物氧化后产水量和代谢后排水量见表7-3。
表7-3氧化后每克食物产水量和代谢后排水量
| 每克食物 | 氧化后产水量（ml) | 代谢后排水量（ml) |
| 糖 类 | 0.6 | - |
| 脂 肪 | 1.1 | - |
| 蛋 白 质 | 0.3 | 20 |
水排出的途径有四：①肾脏：每日排出约1000～2000ml尿，最少为500ml，否则会影响代谢废物的清除，不能维持细胞外液成分的稳定性；②肠道：粪中水分每日50～200ml；③皮肤分泌：在气温较低时每日有350～700ml未被觉察的汗分泌，高温情况下，汗液的排出每日可高达数千毫升；④肺脏：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，其中含水量约为血浆量的1～2倍，但几乎全被吸收，很少部分在粪中排出。因此，如发生大量呕吐或腹泻，丢失水分之多是可想而知的。
虽然血浆和淋巴液占细胞外液仅总量的1/4。但由于血管和淋巴管分布面积很广，由毛细血管组成的过滤面和吸收面极广，几乎是人体表面积3650倍，且血液和淋巴液流速很快，所以血管和淋巴管内、外水分交换迅速、频繁，有利于气体交换，养料供应和代谢产物的输送。正常情况时，动脉端毛细血管内流体静压平均超过血浆蛋白渗透压，动脉端水分流向细胞间质。静脉端毛细血管内流体静压低于血浆蛋白渗透压，水分又自间质透入静脉端的毛细血管内，形成血浆（或淋巴液)与组织间液的交流。但任何影响血管内流体静压或血浆蛋白渗透压的情况都可以破坏正常体液的交流，发生水肿等病理现象。
细胞内、外的水分交流主要取决于细胞内、外电解质含量及渗透压的变化。
水电解质平衡的正常调节受抗利尿激素（ADH)和醛固酮的控制，前者调节细胞外液的渗透压，后者调节细胞内、外液的电解质含量，两者都受血容量的影响。失水时血容量下降，血浆渗透压升高，通过刺激渗透压受体，ADH的分泌增多，作用于远端肾曲管及集合管，加强了水分的再吸收，尿量下降，减少水分丢失。醛固酮通过调节钠盐经远端肾曲小管、肠粘膜等再吸收和钾的排出来维持细胞外液电解质量的稳定。
