正常人体血钾浓度及在体内分布?人体如何维持钾的平衡?

正常人体血钾浓度及在体内分布?人体如何维持钾的平衡?,第1张

正常人血钾浓度为3.5--5.5mmol/L,细胞内钾占总量98% ,细胞外液占2% .

钾代谢平衡包括两个方面:

1、体内外平衡:正常人每日自尿排钾50--10mmol,食物摄钾3--4克.

2、细胞内、外平衡:通过细胞膜上的钠--钾三磷酸腺苷酶,引起“钠泵”,使细胞排钠保钾等.

人体内钾含量正常值是175克,其中98%的钾以钾离子的形式贮存于细胞液内;血清中含钾3.5~5.5mmol/L。钾是细胞内最主要的阳离子之一。

钾可以调节细胞内适宜的渗透压和体液的酸碱平衡,参与细胞内糖和蛋白质的代谢。有助于维持神经健康、心跳规律正常,可以预防中风,并协助肌肉正常收缩。在摄入高钠而导致高血压时,钾具有降血压作用。

扩展资料:

钾在自然界没有单质形态存在,钾元素以盐的形式广泛的分布于陆地和海洋中,也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。在乳制品、水果、蔬菜、瘦肉、内脏、香蕉、葡萄干中都含有丰富的钾。

一般饮食含钾都比较丰富,故只要能正常进食,机体就不致缺钾。消化道梗阻,昏迷,手术后较长时间禁食的患者,不能进食,如果给这些患者静脉内输入营养时没有同时补钾或补钾不够,就可导致缺钾和低钾血症。

如果摄入不足是惟一原因,则在一定时间内缺钾程度可以因为肾的保钾功能而缓解,当钾摄入不足时,在4~7天内可将尿钾排泄量减少到20mmol/L以下,在7~10天内则可降至5~10mmol/L(正常时尿钾排泄量为38~150mmol/L)。

参考资料:百度百科-钾

(一)人体的化学元素构成(表1,表2)

体重为70千克的人,碳、氢、氧、氮四个主要有机化合物元素总重为66.7千克,占人体体重的95.28%;钙、磷、硫、钾、钠五个主要造骨元素,重2.17千克,占人体体重的3.1%。上述9种元素,占人体体重的98.35%。此外,还有超过1克的元素氯、镁、硅、铁、氟、锌,它们总重72.6克,占体重的1%。尚有29种元素,其重量均不足1克。其中大于0.1克的有锆、铷、锶、溴、铅、铌6种元素;大于10毫克的有14种元素:铜、铝、镉、硼、钡、砷、钒、锡、铈、汞、碘、锰、镍、金;大于1毫克的有8种元素:钼、碲、钛、锑、锂、铬、钴、硒;而铍元素仅有36微克(1微克为1毫克的千分之一)。

(二)人体化学与地球化学的相似性

人体的元素组成,除了生命体主要元素构成,即属于有机化学的碳氢氧氮之外,与地壳各元素组成有惊人的一致性,即与地壳的克拉克值——各元素在地壳中的平均含量十分相似。我们从人体元素与地壳元素丰度值曲线上可清楚地看出。

表1 人体各元素重量表

注:设人体体重为70千克。

表2 人体各元素重量表

注:按人体益害分类

人体元素与地壳元素丰度值曲线图

这两者的相似性,是由于人类是生活在地壳上的,通过呼吸,与地球大气圈发生元素的交换;通过饮水,与地球水圈的化学元素得到交流;通过食物,与地球表面岩石圈中化学元素互通。人体化学与地球化学交流的结果,使两者取得化学平衡,导致两者曲线相似,其差别仅表现在数量级别上。

图中的纵坐标,地壳岩石中元素平均丰度值是以ppm(10-6)的对数级差来表达,而人体元素丰度值则以血液中每一毫升中毫克量的对数值来表达。以上资料来自《普通地球化学》。

(三)各元素在人体器官中的含量及生理作用

1.钙

钙在成人体中约为1200克,占体重的1.5%~2%,其中99%集中在骨骼和牙齿中。它以羟基磷灰石形成矿物晶体赋存。其中1%存在于血液外液和软组织中。人体中的钙并非一成不变地固定在骨骼、血液或组织中,每天有700毫克进行更新,其中500毫克随尿液排出,因此每天需进行补充。

钙除了组成人体“硬件”外,还在人体代谢中促进血液凝固、神经冲动的传导,参与肌肉舒张与收缩,维持细胞的通透性,激活多种酶。

血液中的钙可平衡神经的兴奋度,如因缺钙常会引发过度兴奋而导致手足抽筋。

2.磷

人体含磷约700克,占体重的0.8%~1%,其总量的80%~90%与钙结合存在于骨骼和牙齿中,其余加入有机体,以磷脂、磷蛋白或磷酸盐存在于细胞内和血液中。

磷除了组成人的齿、骨外,还参与机体的代谢作用,体现在参与糖的代谢,即糖的磷酸化作用,参与脂肪在人体内运转,组成三磷酸腺苷,为人体的生命活动提供能量,缓冲细胞内液,维持它的酸碱平衡。

人体缺磷,会导致食欲不振、生长不良——因缺乏钙磷体系而使骨骼钙化减弱,导致人易得软骨病、小儿佝偻病。成人每天需补充磷800毫克。

3.钠

一般成人体内含钠约120克,其中三分之一存在于骨骼中,其余三分之二存在于细胞外液,主要是存在于血液中及神经肌肉中。血液中的钠离子浓度为3.1~3.4毫克/毫升。

钠的生理作用十分重要,缺钠可使人产生食欲不振、四肢无力、恶心、头晕头痛、心率加快、肌肉痉挛等症状,严重时可导致呼吸衰竭。

钠的生理功能:维持人体液平衡与酸碱平衡,维持细胞膜的通透性、肌肉应激性,维持神经和肌肉正常兴奋性。

钠主要在肠道中被吸收,人每天需钠1100~3300毫克。每天有5%的钠通过粪便排出,其余通过肾脏由尿液中排出。腹泻时大量钠经肠道排出,极易造成酸碱度失调及其他缺钠症状,严重时会使人死亡。

4.钾

人体含钾约150克,主要分布在细胞中,少量存在于细胞外液中。人体血液中的钾离子浓度为0.14~0.2毫克/毫升。

钾与钠一道,维持体液电解质及酸碱平衡,维持肌肉的活性,调节肌肉纤维收缩过程,尤其对心肌运动更重要,很容易从心电图上反映出来。血液中的钾过低时,会引发肌肉抽搐、心律失常。钾参与体内糖和蛋白质代谢,葡萄糖从体液中向细胞内转移,细胞内合成蛋白质的过程,都需钾的参与。所以给病人补充葡萄糖时,同时需补钾。

成人每天需钾2000~4000毫克,每天通过肾脏排出钾1000毫克。

5.铁

铁是合成血红蛋白及肌红蛋白的重要原料,它参与氧的转运,并把组织细胞产生的废物——二氧化碳排出体外。

成人体内含铁4~5克,22%存在于血红蛋白中,3%存在于肌红蛋白中。成人每天排出的铁为1毫克。人体只吸收二价亚铁,且以可溶性络合物形式被吸收。

缺铁造成人贫血、唇肤色变白、疲倦、乏力、头晕、耳鸣、记忆力减退、思想不集中,严重时出现低烧、心率过快、呼吸急迫等症状。

成人平均每天需铁12毫克,妇女一般为18毫克,妇女孕期、经期、哺乳期每天需30~60毫克。当铁过量时,它不会像钾、钠一样从尿液中排出,而是积累在肝、胰、淋巴中,导致肝硬化及糖尿病,甚至可诱发癌症。

6.硫

人体中的硫主要存在于蛋氨酸、胱氨酸等含硫氨基酸中,此外,维生素B1、泛酸、生物素、胰岛素、垂体前叶激素、谷胱甘肽等人体重要物质中均含硫元素。硫酸盐在人体解毒机制中起重要作用,铁硫蛋白在人体能量转化中亦有重要作用。

正常人体含硫175克,为人体体重的0.25%。

7.镁

人体含镁25克,其中70%与钙磷结合组成骨骼与牙齿,其余参与在体液和软组织中。血液中镁的浓度为0.014~0.024毫克/毫升。

镁在人体中参与代谢作用,它是许多催化酶的激活剂,促进糖和蛋白质的代谢;镁能促进细胞增殖、生长,维持人体组织的完整;镁参与激素的作用,调节皮质激素;镁调节平滑肌的张力,血中镁浓度降低,使血管壁舒张,神经系统应激性升高,处于兴奋状态。反之,则使神经镇静。

成人每天需镁350毫克,主要在小肠中被吸收,食物中钙、磷及蛋白质过量时,会妨碍镁的吸收。

8.锌

成人体内含锌1.4~2.3克,主要存在于骨骼和皮肤中。锌广泛参与在人体酶中(70多种酶含锌),它可激活不少酶。

锌缺乏使人味觉失灵,嗅觉减低,食欲不振,生长迟缓,易得脉管炎、贫血、白血病,智力降低,减少淋巴细胞繁殖,使人体抵抗力减弱,疮伤难以愈合,甚至易发肝硬化等症状。锌还与性腺功能相关,缺锌可令男性少精,导致其不育,或者造成其阳痿。

成人每天需锌15毫克。

9.铜

成人体内平均含铜80毫克,主要分布于骨骼和肌肉中,肝脏含铜10~15毫克。

铜主要参与造血细胞,血液中的铜蓝蛋白是一种酶,它能促进铁的吸收和贮存。缺铜会使人秃发,并降低色素合成。

人体每天需吸收铜1.5毫克。

10.碘

成人一般含碘20~50微克,87%存在于甲状腺中,其余分布于体内各组织中。

碘主要参与甲状腺素的构成,以调节人体热能代谢,蛋白质、脂肪、碳水化合物的合成与分解,能促进人体生长发育。

碘缺乏会引起甲状腺肿大,会使胎儿生长迟缓、智力低下或痴呆,乃至发生克汀病。

成人每天需摄入碘100~200微克;当碘摄入超过1000微克时,也能引发高碘甲状腺肿及甲状腺亢进症。

11.硒

人体含硒约13毫克,主要集中在眼、肝、胰、肾中,38%分布于肌肉中。它是构成谷胱甘肽过氧化酶的成分,起抗氧化作用,保护细胞膜,保护心血管;硒还是抗重金属的解毒剂;它能降低黄曲霉素(食物中致癌物)的毒性;保护视觉器官,增强人对疾病的抵抗力。

成人硒摄入量为每天50微克,代谢中随尿排出,硒含量过高,会引起人畜中毒,表现为脱发、脱甲、麻痹,加剧时会引发肢端麻木、抽搐、偏瘫乃至死亡。硒缺乏能引起克山病。

12.锰

人体中锰含量为10~12毫克,主要存在于脑、肝、肾中。它是体内多种酶的激活剂,促进骨骼发育,促进糖的代谢,维护性功能,防止供给失调,促进内耳结构,维护前庭功能。

牛奶含锰为人奶的十分之一,只喝牛奶易得锰缺乏症,使幼儿生长停滞,骨骼畸形,易抽搐,运动失调等。

成人宜每日摄入锰2.5~5毫克,它大部分随肠道排出。

13.铬

人体铬含量为5~10毫克,37%分布于皮肤中(三价铬有益人体)。它组成葡萄糖中能量因子,能加强胰岛素效用,降低血糖及胆固醇。

人体缺铬,易患糖尿病、高脂血症、冠心病,并会影响生长,使角膜混沌。六价铬易引起肺癌。

每日供铬20~50微克即可满足人体所需,它在代谢中从尿液排出。

14.钼

人体内含钼为9毫克,主要分布于内脏的肝、肾、脾、肺中(肝集中19%)。钼是营养酶类组成成分,参与尿酸代谢。

钼缺乏能引发生长发育不良,易引发食道癌和肝癌。人体钼含量过高,易患钼中毒症,乃至引发痛风症,还能造成贫血。

钼主要通过肾排出,每天摄取0.1毫克钼即可维持平衡。

15.钴

它是维生素B12的组成部分。人均含量为1.5微克,18%集中在骨骼中。

钴缺乏易引起贫血,当B12过多时,也能引发多血球症。

每日补进0.3毫克钴即可维持平衡,它主要是通过尿排出。

16.氟

人体人均含氟为2.6克,主要集中在骨骼与牙齿中。因牙珐琅质中羟磷灰石易被酸腐蚀,氟可取代羟磷灰石中的羟基,从而保护珐琅质。

氟缺乏易得龋齿病、老年骨质疏松症。氟摄入过量,易患氟中毒症,轻者得氟斑牙(斑釉症),重者得大骨节病,影响运动,甚至导致长期卧床。

成人每天摄入氟1.5~4毫克即可维持平衡。

17.硅

硅在人体中的含量约为18克,它是以能溶于水的偏硅酸(SiO3)形式存在于机体内,SiO2不溶于水且不能被人体所吸收。硅普遍存在于人的结缔组织和皮肤中。硅是人体基本元素之一,影响着胶原蛋白和骨组织的合成,在上皮组织和结缔组织中发挥着重要功能,它形成的交键桥和蛋白质结合在一起,给这些组织以弹性。此外,它还影响骨骼钙化速度,软化主动脉硬化,降低关节炎和冠心病的发病率。

过量摄入硅将会导致二氧化硅在血管中沉淀,引发高血压、动脉硬化及脑溢血。硅酸矿泉水对治疗湿疹、牛皮癣、荨麻疹、瘙痒症、阴道炎、附件炎等具有一定疗效。

18.锶

人体中锶含量约为320毫克,大部分集中在骨骼和牙齿中,它能增强骨齿的强度,有利于老年骨质疏松的改善。锶还可以维持正常心血管功能及神经和肌肉兴奋,降低高血压及中风病发生率。

过量摄入锶会导致关节痛、骨骼脆化、变形等副作用。成人每天摄入锶2毫克就够维持体内平衡。

19.锂

人体中含锂为2~3毫克,它主要存在于肌肉中,部分存在于内脏、淋巴、甲状腺、肾上腺中。

锂和钠处于同一族元素,所以它能在人体中取代钠,影响体液和细胞内钠平衡。锂若置换钠,可使高血压、心血管症减少。锂制剂可以治疗躁狂、忧郁精神病及羊癫疯,因它能抑制中枢神经,安定情绪。它还对肾结石、痛风及风湿症有一定疗效。

人每天需摄入0.1毫克锂,它通过肾脏从尿液中排出。

20.溴

人体溴含量在200毫克左右,60%分布于肌肉中,其余分布在血液和脑垂体前叶。

溴对中枢神经和大脑皮层具有抑制作用,溴制剂可治疗神经过敏和精神衰弱,还能治惊厥和癫痫症,调剂植物神经紊乱、神经病和失眠。

溴摄入过多会引发嗜睡、智力减退、记忆力降低、神经紊乱、谵语,乃至视觉、听觉、触觉失常。

成人每天需摄入7.5毫克溴,人体中的溴90%通过肾脏从尿液中排出体外。

表3 生物元素及其功能


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