第18章-水、无机盐及酸碱平衡.ppt

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1、一一 体液体液二二 水的代谢水的代谢三三 钠、钾的代谢钠、钾的代谢四四 体液酸碱平衡及其调控体液酸碱平衡及其调控五五 钙、磷的代谢钙、磷的代谢六六 镁、铁的代谢镁、铁的代谢七七 微量元素微量元素第第1818章章 水、无机盐代谢与酸碱平衡水、无机盐代谢与酸碱平衡 1重点与难点：体液酸碱平衡的调控重点与难点：体液酸碱平衡的调控 钙磷代谢钙磷代谢 微量元素的代谢微量元素的代谢2一一 体液体液（一）体液的容量与分布（一）体液的容量与分布（二）体液的电解质组成及其计量方法（二）体液的电解质组成及其计量方法（三）体液间的交流（三）体液间的交流3（一）体液的容量与分布（一）体液的容量与分布 动动物物体体内内

2、存存在在的的液液体体称称为为体体液液，是是在在水水中中溶溶解解了了许许多多无无机机物物与与有有机机物物的的一一种液体。种液体。正常动物体内水的含量相当恒定。正常动物体内水的含量相当恒定。4 一般成年家畜体内的总水量约占总体一般成年家畜体内的总水量约占总体重的重的55%55%65%65%。幼畜的含水量比成年高。幼畜的含水量比成年高。肥胖家畜由于肥胖家畜由于脂肪含量较多脂肪含量较多而比瘦的而比瘦的家畜含水量少。家畜含水量少。体液分为：体液分为：细胞内液和细胞外液。细胞内液和细胞外液。5 细细胞胞内内液液：存存在在于于细细胞胞内内的的水水。占占体内总水量的体内总水量的67%67%75%75%，或占体

3、重的，或占体重的50%50%。细细胞胞外外液液：存存在在于于细细胞胞外外面面的的水水，约约占体内总水量的占体内总水量的25%，或约为体重的，或约为体重的20%。细细胞胞外外液液又又分分为为：血血浆浆和和组组织织间间液液，由血管分开，分别占体重的由血管分开，分别占体重的5%和和15%。6（二）体液的电解质组成及其计量方法（二）体液的电解质组成及其计量方法1 体液中所含物质浓度的表示方法体液中所含物质浓度的表示方法2 细胞外液的组成细胞外液的组成 3 细胞内液的组成细胞内液的组成71 1 体液中物质浓度的表示方法体液中物质浓度的表示方法（1 1）毫摩尔浓度）毫摩尔浓度（mmol/L）：每升溶液中所

4、每升溶液中所 含物质的毫摩尔数。含物质的毫摩尔数。（2 2）毫渗透摩尔浓度）毫渗透摩尔浓度(mOsm/L)(mOsm/L)：每升溶液中每升溶液中 所含该物质的所含该物质的毫渗透摩尔量（毫渗量）毫渗透摩尔量（毫渗量）。1mol任何物质溶于水产生相当任何物质溶于水产生相当2.267106Pa的渗透压为的渗透压为1渗量。渗量。82 2 细胞外液的组成细胞外液的组成 血血浆浆和和组组织织间间液液的的无无机机盐盐含含量量基基本本相相同同，主主要要差差异异在在于于血血浆浆中中的的蛋蛋白白质质含含量比组织间液中高很多。量比组织间液中高很多。细细胞胞外外液液中中含含量量最最多多的的阳阳离离子子是是Na+，阴离

5、子则以，阴离子则以Cl-和和HCO-3为主为主。细胞外液是细胞生活的细胞外液是细胞生活的内环境内环境。93 3 细胞内液的组成细胞内液的组成 不不好好测测定定,与与细细胞胞外外液液化化学学成成分分很很不不相同。相同。蛋白质含量很高蛋白质含量很高。在在无无机机盐盐方方面面，主主要要的的阳阳离离子子是是K+，其其次次是是Mg2+,而而Na+很很少少，阴阴离离子子磷磷酸酸根。根。10(三三)体液在各分区之间的交流体液在各分区之间的交流 1 1血浆和组织间液之间的交流血浆和组织间液之间的交流 物物质质在在血血浆浆和和组组织织液液之之间间的的交交流流需需要要穿穿过过毛毛细细血血管管壁壁，水水和和其其他他

6、溶溶质质可可自自由由扩扩散散，蛋白质不能自由通过。蛋白质不能自由通过。血浆中的渗透压大于组织间液渗透压。血浆中的渗透压大于组织间液渗透压。11毛细血管毛细血管毛细血管动脉端毛细血管动脉端毛细血管静脉端毛细血管静脉端胶体渗透压胶体渗透压组织间液组织间液静脉端：胶体渗透压静脉端：胶体渗透压 水静压水静压,体液向血管内流动。体液向血管内流动。动脉端：胶体渗透压动脉端：胶体渗透压 水静压水静压,体液向血管外流动。体液向血管外流动。水静压水静压12 物质在这两个分区之间的交流需要通物质在这两个分区之间的交流需要通过细胞膜，机制比较复杂，包括过细胞膜，机制比较复杂，包括易化扩易化扩散、主动转运散、主动转运

7、等。等。2 组织间液和细胞内液的交流组织间液和细胞内液的交流13二二 水的代谢水的代谢 1 1 水的生理作用：水的生理作用：介质；代谢反应；代谢产介质；代谢反应；代谢产 物的转运与排泄；体温调节等。物的转运与排泄；体温调节等。2 2 水平衡：水平衡：含水总量保持不变含水总量保持不变 水的来源：水的来源：饮水、饲料中的水和代谢水。饮水、饲料中的水和代谢水。水的排出：水的排出：体表、粪便、尿液、泌乳。体表、粪便、尿液、泌乳。生理需水量：生理需水量：正常动物总是要从正常动物总是要从粪便和不感觉蒸发粪便和不感觉蒸发掉一部分水，这个数量再加上掉一部分水，这个数量再加上最低排尿量最低排尿量就是生理需水量。

8、就是生理需水量。14三三 钠、钾、氯的代谢钠、钾、氯的代谢 储存在骨骼和细胞外液中。储存在骨骼和细胞外液中。维持维持细胞外液细胞外液的渗透压及其容量的稳定。的渗透压及其容量的稳定。正常浓度对维持神经肌肉的正常兴奋性有正常浓度对维持神经肌肉的正常兴奋性有重要作用。重要作用。1 钠的生理作用钠的生理作用15 存在细胞内液中。存在细胞内液中。维持维持细胞内液细胞内液的渗透压及其容量的的渗透压及其容量的稳定、神经肌肉的正常兴奋性、体内酸稳定、神经肌肉的正常兴奋性、体内酸碱的平衡有重要作用。碱的平衡有重要作用。2 钾的生理作用钾的生理作用16 存在细胞外液中。存在细胞外液中。维持细胞的渗透压、体内酸碱的

9、维持细胞的渗透压、体内酸碱的平衡有重要作用。平衡有重要作用。3 氯的生理作用氯的生理作用17 摄入主要由饲料摄入。摄入主要由饲料摄入。排出最重要途径是通过肾排尿，还可通排出最重要途径是通过肾排尿，还可通过汗液进行排出。过汗液进行排出。4 钠、钾、氯的排出钠、钾、氯的排出185 水、钠平衡的调控水、钠平衡的调控 体内不同部位的感受器分辨出体液的体内不同部位的感受器分辨出体液的各种变化后，把信号迅速通过各种变化后，把信号迅速通过神经（丘脑神经（丘脑下部）或激素（抗利尿激素、血管紧张下部）或激素（抗利尿激素、血管紧张素、心钠素等）的媒介传给肾脏，素、心钠素等）的媒介传给肾脏，引起肾引起肾脏的调节作用

10、。脏的调节作用。196 6 水和钠、钾代谢的紊乱水和钠、钾代谢的紊乱 体体内内水水或或钠钠过过多多或或过过少少称称为为水水或或钠钠的的代谢紊乱或平衡失常。代谢紊乱或平衡失常。主主要要体体现现在在缺缺乏乏与与过过多多，可可引引起起机机体体体体液液容容积积、渗渗透透压压、pHpH及及其其它它重重要要电电解解质质的的浓浓度度和和分分布布发发生生改改变变，从从而而对对机机体体产产生生重要的影响，严重时可引起家畜的死亡。重要的影响，严重时可引起家畜的死亡。20四四 体液酸碱平衡体液酸碱平衡 正正常常家家畜畜细细胞胞外外液液pH正正常常值值一一般般在在7.247.54之之间间，pH6.8和和7.8为为其其

11、体体液液pH的极限值。的极限值。（一）体液的酸碱度（一）体液的酸碱度21 机体通过体液的机体通过体液的缓冲体系缓冲体系，由，由肺呼出肺呼出二氧化碳二氧化碳，和由，和由肾肾排出酸性或碱性物质以排出酸性或碱性物质以调节体液的酸碱平衡。调节体液的酸碱平衡。（二）体液酸碱平衡的调节（二）体液酸碱平衡的调节221 血液的缓冲体系血液的缓冲体系（1 1）碳酸氢盐缓冲体系：由碳酸和碳酸）碳酸氢盐缓冲体系：由碳酸和碳酸 氢盐组成。氢盐组成。NaHCO3/H2CO3和和KHCO3/H2CO323（2 2）磷酸盐缓冲体系：）磷酸盐缓冲体系：血浆：磷酸二氢钠血浆：磷酸二氢钠/磷酸氢二钠磷酸氢二钠 红细胞红细胞:磷酸

12、二氢钾磷酸二氢钾/磷酸氢二钾。磷酸氢二钾。24 血浆中含有数种弱酸性的蛋白质，血浆中含有数种弱酸性的蛋白质，可以生成相应的盐，从而构成可以生成相应的盐，从而构成Na-蛋白蛋白质质/H-蛋白质缓冲体系。蛋白质缓冲体系。（3）血浆蛋白体系）血浆蛋白体系25 血红蛋白和氧合血红蛋白均是弱酸，血红蛋白和氧合血红蛋白均是弱酸，以钾盐形式存在，分别构成血红蛋白缓冲以钾盐形式存在，分别构成血红蛋白缓冲体系体系KHb/HHb和氧结合血红蛋白缓冲体系和氧结合血红蛋白缓冲体系KHbO2/HHbO2。（4）血红蛋白体系：）血红蛋白体系：26 缓冲能力：缓冲能力：每升血浆的每升血浆的pH自自7.4降至降至7.0时，其

13、所含的缓冲体系所能中和时，其所含的缓冲体系所能中和0.1mol/盐酸的毫升数。盐酸的毫升数。碱贮：碱贮：血浆中所含血浆中所含HCO3的量的量(mmol/L)。27 2 2 肺呼吸对血浆中碳酸浓度的调节肺呼吸对血浆中碳酸浓度的调节 肺肺对对血血浆浆pHpH的的调调节节机机制制在在于于加加强强或或减减弱弱二二氧氧化化碳碳的的呼呼出出，从从而而调调节节血血浆浆和和体体液液中中碳碳酸酸的的浓浓度度，从从而而进进一一步步调调节节血血浆浆和和体体液的液的pHpH值。值。NaHCO3/H2CO328 3 3 肾脏的调节作用肾脏的调节作用 肾肾脏脏通通过过肾肾小小管管的的重重吸吸收收作作用用和和分分泌泌作作用

14、用排排出出酸酸性性（H）或或碱碱性性（Na NH4）的的物物质质，以以维维持持体体液液的的酸酸碱碱度度。体体液液pH低低于于7.24时时称称为为酸酸中中毒毒，高高于于7.54时称为碱中毒。时称为碱中毒。对碳酸氢钠的调节。对碳酸氢钠的调节。肾小管泌氨肾小管泌氨29（三）酸碱平衡的紊乱（三）酸碱平衡的紊乱1 1 呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒:肺的通气或肺循环障肺的通气或肺循环障 碍，二氧化碳不能通畅的排出而引起。碍，二氧化碳不能通畅的排出而引起。2 2 呼吸性碱中毒呼吸性碱中毒:通气过度，肺排出的通气过度，肺排出的 二氧化碳过多引起。二氧化碳过多引起。303 3 代代谢谢性性碱碱中中毒毒:产产生生的的

15、原原因因主主要要是是体体内内产产酸酸过过多多或或丢丢碱碱过过多多，从从而而引引起起血血液液中中pHpH降低。降低。4 4 代代谢谢性性碱碱中中毒毒:主主要要表表现现细细胞胞外外液液中中碳碳酸酸氢钠浓度增高，血液氢钠浓度增高，血液pHpH升高。升高。31 细细胞胞外外液液中中的的钾钾离离子子减减少少时时，细细胞胞内内的的一一部部分分钾钾离离子子就就转转移移到到细细胞胞外外液液,每每从从细细胞胞内内转转移移出出3 3个个钾钾离离子子就就有有两两个个钠钠离离子子和和一一个个氢氢离离子子由由细细胞胞外外液液进进入入细细胞胞内内，结结果果是是细细胞胞外外液液中中氢氢离离子子减减少少，引引起起碱碱中中毒毒

16、，细细胞胞内内氢氢离子增多，引起酸中毒。离子增多，引起酸中毒。5 5 酸碱平衡与血钾酸碱平衡与血钾:32五五 钙、磷的代谢钙、磷的代谢（一）钙和磷的分布及其生理作用（一）钙和磷的分布及其生理作用 钙钙和和磷磷占占机机体体总总灰灰分分的的70%70%以以上上，体体内内总总钙钙量量的的99%99%以以上上和和总总磷磷量量的的80%80%85%85%存存在在于于骨骼和牙齿中骨骼和牙齿中。其其余余的的钙钙主主要要分分布布在在细细胞胞外外液液，其其余余的的磷则分布于磷则分布于细胞外液和细胞内。细胞外液和细胞内。33钙的生理作用钙的生理作用1.1.维持肌肉的兴奋性。维持肌肉的兴奋性。2.2.降低毛细血管和

17、膜的通透性。降低毛细血管和膜的通透性。3.3.维持正常肌肉收缩。维持正常肌肉收缩。4.4.维持神经冲动的正常传导。维持神经冲动的正常传导。5.5.参与正常血液凝固。参与正常血液凝固。6.6.第二信使。第二信使。34磷的生理功能磷的生理功能1.1.参与活细胞的结构物质。参与活细胞的结构物质。2.2.参与重要有机物的降解和合成代谢。参与重要有机物的降解和合成代谢。3.3.高能键的重要组成。高能键的重要组成。4.4.参与酸碱平衡。参与酸碱平衡。5.5.酶的活性中心酶的活性中心351 1 钙、磷的吸收钙、磷的吸收2 2 钙、磷的排出钙、磷的排出3 3 钙、磷在骨中的沉积和动员钙、磷在骨中的沉积和动员4

18、 4 血浆中钙、磷浓度恒定的调节机制血浆中钙、磷浓度恒定的调节机制（二）钙和磷代谢（二）钙和磷代谢36 摄入与排除平衡。摄入与排除平衡。成年动物：摄入小于排除，引起骨软化症。成年动物：摄入小于排除，引起骨软化症。幼小动物：摄入小于排除，引起佝偻病。幼小动物：摄入小于排除，引起佝偻病。维持血浆维持血浆CaCa、P P浓度恒定。浓度恒定。37 钙和无机磷不必经过消化就可吸收，钙和无机磷不必经过消化就可吸收，而有机磷则需水解为无机磷才能吸收。而有机磷则需水解为无机磷才能吸收。Ca主动吸收（主动吸收（Ca泵），泵），P被动吸收。被动吸收。1 钙、磷的吸收钙、磷的吸收38血钙：血钙：血液中的钙血液中的钙

19、(10mg/100mL)，以，以离子离子 钙和结合钙钙和结合钙(蛋白质、柠檬酸结合蛋白质、柠檬酸结合)两种形式存在。两种形式存在。血磷：血浆中的无机磷血磷：血浆中的无机磷(4-7mg/100mL）。）。39 饲料中钙与磷的含量（饲料中钙与磷的含量（1.5:1-2:1）；）；肠道肠道pH；维生素维生素D、甲状旁腺素、甲状旁腺素 其影响因素包括：其影响因素包括：40 （1 1）主要通过粪和尿排出，）主要通过粪和尿排出，（2 2）泌乳家畜由乳中排出大量的钙、磷。）泌乳家畜由乳中排出大量的钙、磷。（3 3）产蛋母鸡则由蛋中排出显著量的钙。）产蛋母鸡则由蛋中排出显著量的钙。2 2 钙、磷的排出钙、磷的排

20、出413 3 钙、磷在骨中的沉积和动员钙、磷在骨中的沉积和动员 在骨生成时发生钙、磷在骨中的沉积，在骨生成时发生钙、磷在骨中的沉积，当骨降解时钙、磷则从骨中动员出来。当骨降解时钙、磷则从骨中动员出来。一方面是为了骨的成长和改造，另一一方面是为了骨的成长和改造，另一方面则是为了维持血浆中钙、磷浓度的正方面则是为了维持血浆中钙、磷浓度的正常恒定和机体的其他需要。常恒定和机体的其他需要。42（1 1）骨的生成骨的生成 成骨细胞：成骨细胞：软骨成骨、膜行成骨软骨成骨、膜行成骨 骨的生成包括两个过程：骨的生成包括两个过程：骨母组织的形成骨母组织的形成:胶原纤维和基质胶原纤维和基质（粘蛋白和粘多糖）（粘蛋

21、白和粘多糖）骨盐的沉积：骨盐的沉积：钙化的骨母细胞和体液。钙化的骨母细胞和体液。43（2 2）骨的吸收）骨的吸收 指已生成的骨组织的降解，包括有指已生成的骨组织的降解，包括有机骨母组织通过降解和矿物质通过溶解机骨母组织通过降解和矿物质通过溶解消失。消失。骨细胞、破骨细胞骨细胞、破骨细胞含有含有组织蛋白酶和组织蛋白酶和胶原酶，胶原酶，在甲状旁腺的作用下促进骨的在甲状旁腺的作用下促进骨的降解。降解。44（3 3）激素的调节）激素的调节甲状旁腺素：促进骨的吸收甲状旁腺素：促进骨的吸收降钙素：抑制骨的吸收，促进骨盐的沉积。降钙素：抑制骨的吸收，促进骨盐的沉积。生长激素：促进骨的生长。生长激素：促进骨的

22、生长。甲状腺素：加快骨的成熟。甲状腺素：加快骨的成熟。糖皮质激素：干扰骨母组织的形成。糖皮质激素：干扰骨母组织的形成。45 六六 镁、铁的代谢镁、铁的代谢 动物所有组织都含有镁，动物所有组织都含有镁，70%70%在骨中。在骨中。功能：功能：镁离子可影响组织的兴奋性。镁离子可影响组织的兴奋性。酶的辅助因子。酶的辅助因子。（一）镁的分布与功能（一）镁的分布与功能46 动动物物体体内内铁铁的的含含量量较较少少，但但铁铁是是血血红红蛋蛋白白、肌肌红红蛋蛋白白和和细细胞胞色色素素以以及及其其他他呼呼吸吸酶类的必需组成成分。酶类的必需组成成分。主主要要功功能能是是把把氧氧转转运运到到组组织织中中和和在在细

23、细胞氧化过程中转运电子。胞氧化过程中转运电子。（二）铁的分布与功能（二）铁的分布与功能47 铁主要以铁主要以FeFe2+2+在十二指肠吸收，采取在十二指肠吸收，采取的是吸收调节，主要由肠黏膜细胞直接控的是吸收调节，主要由肠黏膜细胞直接控制，制，机体需要多少铁就吸收多少，其余的机体需要多少铁就吸收多少，其余的被拒绝被拒绝。（三）铁的吸收和排出（三）铁的吸收和排出48 Fe2+进入血浆后，再氧化为进入血浆后，再氧化为Fe3+，并，并与铁传递蛋白结合，共同进入发育着的与铁传递蛋白结合，共同进入发育着的网网织红细胞织红细胞，并在其中把铁释放出来，并在其中把铁释放出来，Fe3+还原为还原为Fe2+。肝、

24、脾和肠黏膜肝、脾和肠黏膜是贮存铁的主要部位。是贮存铁的主要部位。（四）铁的转运、利用和贮存（四）铁的转运、利用和贮存49七七 微量元素的概念和分类微量元素的概念和分类 畜畜禽禽体体内内的的微微量量元元素素指指占占体体重重0.01%以以下的各种元素。一般分为两大类：下的各种元素。一般分为两大类：必必需需微微量量元元素素，当当畜畜禽禽体体内内缺缺乏乏时时会会引引起起特特殊殊疾疾病病。大大约约有有如如下下14种种：即即铁铁锌锌铜铜 锰锰 钼钼 钴钴 铬铬 锡锡 镍镍 钒钒 碘碘 硒硒 硅硅 氟氟。50 在体内一般结合成化合物或络合物，在体内一般结合成化合物或络合物，广泛分布于各组织中，含量较恒定。微

25、广泛分布于各组织中，含量较恒定。微量元素主要来自食物，量元素主要来自食物，动物性食物含量动物性食物含量较高，种类也较植物性食物多。较高，种类也较植物性食物多。51 另一类是另一类是异常微量元素，分为毒性元异常微量元素，分为毒性元素和惰性元素。素和惰性元素。毒性元素：毒性元素：汞、镉、砷、碲、铅、铍、汞、镉、砷、碲、铅、铍、钡、铊、锑。微量存在就可引起毒性反应。钡、铊、锑。微量存在就可引起毒性反应。惰性元素：惰性元素：溴、硼、铝等在体内微量存溴、硼、铝等在体内微量存在时并不引起有害反应。在时并不引起有害反应。52 大大多多数数微微量量元元素素随随饲饲料料和和饮饮水水经经消消化道进入体内，也可通过

26、皮肤进入。化道进入体内，也可通过皮肤进入。排排出出途途径径可可经经过过尿尿、粪粪、汗汗腺腺、皮皮肤肤以及被毛。以及被毛。（一）微量元素的吸收和排泄（一）微量元素的吸收和排泄53（二）分布和存在方式（二）分布和存在方式 分布极不均匀，许多元素都有其特异分布极不均匀，许多元素都有其特异的集中部位，而且它们的存在方式也多种的集中部位，而且它们的存在方式也多种多样，包括多样，包括离子、化合物和蛋白结合物离子、化合物和蛋白结合物等，等，与生理功能密切相关。与生理功能密切相关。54（三）必需微量元素的生理功能（三）必需微量元素的生理功能 微量元素在体内主要通过形成结合蛋白、微量元素在体内主要通过形成结合蛋

27、白、酶、激素和维生素等发挥作用。生理作用主酶、激素和维生素等发挥作用。生理作用主要有以下方面：要有以下方面：1 1 参与构成酶活性中心或辅酶参与构成酶活性中心或辅酶：体内有：体内有一半以上的酶其活性部位含有微量元素。一半以上的酶其活性部位含有微量元素。55 2 参与体内物质运输：参与体内物质运输：如血红蛋白中亚如血红蛋白中亚铁参与铁参与O2的送输：碳酸酐酶参与的送输：碳酸酐酶参与CO2的送输。的送输。3 参与激素和维生素的形成：参与激素和维生素的形成：碘是甲状碘是甲状腺素合成的必需成分，钴是维生素腺素合成的必需成分，钴是维生素B12的成分。的成分。4 有的元素，有的元素，如氟可与牙齿表面物质结如氟可与牙齿表面物质结合而保护牙齿。锌对蛋白质合成促进作用。合而保护牙齿。锌对蛋白质合成促进作用。56（四）（四）微量元素中毒微量元素中毒 主主要要是是金金属属元元素素，尤尤其其是是重重金金属属元元素素，还有些非金属元素。还有些非金属元素。重重金金属属一一般般是是和和蛋蛋白白质质结结合合，引引起起蛋蛋白白质质的的性性能能发发生生改改变变，从从而而抑抑制制了了酶酶的的活活性性或或蛋白质的其他功能，使细胞代谢发生紊乱。蛋白质的其他功能，使细胞代谢发生紊乱。氟是酶的强烈抑制剂。氟是酶的强烈抑制剂。和必需微量元素竞争引起中毒和必需微量元素竞争引起中毒 蓄积中毒。蓄积中毒。57