三、水、钠平衡及调节
(一) 水、钠的生理功能
水参与水解、水化和加水脱氢等重要反应，并为一切生化反应的进行提供场所；水是良好的溶剂，能使许多物质溶解，而且粘度小，易流动，有利于营养物质和代谢产物的运输；水的比热大，对体温调节起重要作用；水具有润滑作用，例如泪液有助于眼球的转运，滑液有助于关节的活动等；此外结合水(与蛋白质结合的水)能够保证各种肌肉具有独特的机械功能。
钠是细胞外液中主要阳离子，参与神经、肌肉、心肌细胞静息电位的维持和动作电位的形成，具有维持基础，钠也能通过细胞膜进入细胞内，参与细胞内液的调节。
(二) 水、钠平衡
正常人每天水的摄取和排出处于动态平衡。水的来源有饮水、食物含水和代谢水。机体排出水分的途径有消化道、肾脏、皮肤和肺脏。水的排出量基本上等于水的摄人量(表2—2)。正常成人每天最低尿量应约500mL，再加上皮肤和肺部的不感蒸发和粪便排出量，则每天最低排出的水量约1 500mL。要维持水出入平衡，每天需给水1 500—2 000mL，称日需要量。
当气温达28~C时，汗腺开始排汗，称为显性出汗。显性出汗时的汗液为低渗溶液，其中的固体物质主要是氯化钠，此外还含有少量钾离子。因此，在高温环境从事体力劳动时，应注意补充水和适量钠、钾离子。
正常成人体内含钠总量为40—50mmol／kg体重，其中约60％是可交换的，约40％是不可交换的，主要结合于骨的基质中。Na+及与其结合的阴离子(Cl-和HC03-)含量决定细胞外液容量，血清Na+浓度的正常范围是130～150mmol／L，细胞内液中的Na+浓度仅为10mmol／kg水左右。
成人每天随饮食摄人钠约100—200mmol／L。天然食物中含钠甚少，故人们摄人的钠主要来自食盐。摄人的钠几乎全部经小肠吸收，钠主要经肾随尿排出。肾排钠的特点是：多摄多排，少摄少排。此外，随粪便和汗液也可排出少量的钠，但大汗和腹泻时可排出较多的钠。正常情况下排出和摄入钠量几乎相等。
(三)水、钠平衡的调节
机体内水、钠的平衡紧密相关，共同影响细胞外液的渗透压和容量。水平衡主要受渴感和抗利尿激素的调节，在维持体液等渗方面起重要作用；钠平衡主要受醛固酮和心房钠尿肽的调节，在维持细胞外液的容量和组织灌流方面起重要作用。
1．渴感的调节作用 渴感机制是机体调节体液容量和渗透浓度相对稳定的重要机制之一，控制着水的摄人。渴觉中枢位于下丘脑外侧区。血浆晶体渗透压的升高是渴觉中枢兴奋的主要刺激。渴则思饮寻水，饮水后血浆渗透压回降，渴感消失。此外有效血容量的减少和血管紧张素Ⅱ的增多也可以引起渴感。渴觉的主要抑制因素是血浆渗透压降低和细胞外容量增加。
2．抗利尿激素的调节作用 抗利尿激素(antidiuretichormone，ADH)控制着水的排出，它由下丘脑视上核和室旁核的神经元分泌，并在神经垂体贮存。ADH与远端小管基底膜侧的ADH受体(ADHR)结合，激活腺苷酸环化酶(AC)，使cAMP增多，后者激活
cAMP依赖的蛋白激酶并使细胞内成分磷酸化，有利
于水通道蛋白—2的插入，提高肾远曲小管和集合管
对水的通透性，从而使水分的重吸收增加(图2—2)。
水通道蛋白(aquapofins，AQP)是一组与水通透
有关的细胞膜转运蛋白，广泛存在于动物、植物www.med126.com及微
生物界。迄今在哺乳动物组织鉴定的AQP至少有10
种，每种AQP有其特异性的组织分布。在肾脏中分
布的AQP主要有AQP1、AQP2、AQP3、AQP4等，它们对水在肾脏的运输和通透发挥调节作用。
促使ADH释放的主要刺激是血浆晶体渗透压的
增高和循环血量的减少。血浆有效渗透浓度只要升
高1％~2％，就能刺激ADH分泌。当血浆有效渗透浓度超过310mOsm／L时，ADH分泌达顶点。当失血等原因使血量减少时，ADH释放增加，尿量减少而有助于血量的恢复。此外，剧痛、情绪紧张、恶心、血管紧张素Ⅱ增多可使ADH释放增多；动脉血压升高可通过刺激颈动脉窦压力感受器而反射性地抑制住院医师ADH的释放(图2—3)。
3．醛固酮的调节作用 醛固酮(aldosterone)是肾上腺皮质球状带分泌的盐皮质激素。醛固酮的主要作用是促进肾远曲小管和集合管对Na+的主动重吸收，同时通过Na+—K+和Na+—H+交换而促进K+和H+的排出。随着Na+主动重吸收增加，C1-和水的重吸收也增多。
醛固酮的分泌主要受肾素—血管紧张素系统和血浆Na+、K+浓度的调节。当失血等原因使血容量减少，动脉血压降低时，肾人球小动脉管壁牵张感受器受刺激而致近球细胞分泌肾素增多；此时也因流经致密斑的Na+减少致近球细胞分泌肾素增多；继而使血管紧张素I、Ⅱ、Ⅲ增多，血管紧张素Ⅱ和Ⅲ都能刺激肾上腺皮质球状带分泌醛固酮(图2—4)。
此外，肾交感神经兴奋、肾上腺素和去甲肾上腺素也可直接刺激近球细胞分泌肾素。血浆高K+或低Na+可直接刺激肾上腺皮质球状带分泌醛固酮。
4．心房钠尿肽的调节作用 心房钠尿肽(atrialnatriureticpeptide，ANP)是20世纪80年代初发
现的肽类激素，它合成并贮存于心房心肌细胞中，故又称为心房肽(atriopeptin)。对调节肾脏及心血管内环境稳定起着重要作用，它主要的生物学特性是具有强烈而短暂的利尿、排钠及松弛血管平滑肌的作用。动物实验证明，急性血容量增加可能通过增高右心房压力，牵张心房肌而使ANP释放，从而引起强大的利钠和利尿作用。反之，限制钠、水摄人或减少静脉回心血量则能减少ANP的释放。
ANP通过ANP的特异受体作用于细胞膜上的鸟苷酸环化酶，以细胞内环鸟苷酸(cGMP)作为第二信使而发挥其效应。ANP对水、电解质代谢有如下重要影响：①强大的利钠利尿作用；②阻断肾素—醛酮系统的作用；③显著减轻失水或失血后血浆中ADH水平增高的程度。
