第十一章 钠、钾、氯和酸碱平衡检验.ppt

1、第十一章 钠、钾、氯和酸碱平衡检验,第一节 概 述第二节 血清钠、钾、 氯测定 第三节 酸碱平衡,一、钠、钾、氯的生理作用 （一）含量和分布 正常成人体内钠4044mmol/kg（约1g/kg），50%分布于细胞外液，40%45%分布于骨骼，5%10%分布于细胞内液，血清钠135145mmol/L，占血浆阳离子总量的90%。 正常成人体内钾4954mmol/kg（约2g/kg），98%分布于细胞内液，2%分布于细胞外液，血清钾3.65.1mmol/L。,第一节 概 述,钠、钾这种不平衡分布主要是由细胞膜上的钠泵（Na+K+ATP酶）所致。 氯为细胞外液中主要阴离子，主要来自食盐，排泄主要通过肾

2、，100200 mmol/24h，其次是汗液和粪便，氯转移对维持细胞内外离子平衡起有重要作用。,（三）生理功能 1.维持体内水和渗透压平衡 Na、Cl是维持细胞外液渗透压平衡的主要离子，而K、HPO42是维持细胞内液渗透压平衡的主要离子。 2.调节体液酸碱平衡 组成各种缓冲体系，如HCO3和H2CO3；Na2HPO4和NaH2PO4。 3.维持神经肌肉兴奋性 Na、K升高，可增高神经肌肉的兴奋性，而Ca2、Mg2升高，可降低神经肌肉的兴奋性。,二、钠、氯代谢及平衡紊乱 （一）钠、氯代谢 钠和氯主要来自食盐，其摄入量与个人生活习惯有关，一般为815g/天，远超过机体需要量，而且，机体对钠的吸收率

3、很高，几乎是100%。 钠主要通过肾排泄，肾脏对钠排泄的调节能力很强，肾脏对钠的排泄可概括为：多吃多排，少吃少排，不吃不排。,（二）钠、氯与体液平衡紊乱 机体摄入的水过多或排出减少，使体液中水增多，血容量增多，称为水肿或水中毒。引起水肿的原因主要是ADH分泌过多。 人体体液丢失过多，造成细胞外液减少，称为脱水，根据水和电解质丢失的比例不同，脱水分为高渗性脱水、等渗性脱水和低渗性脱水。,三、钾代谢及平衡紊乱 （一）钾代谢 钾主要来自蔬菜、水果及肉类，成人需要量KCl 23g/d，吸收率约90%。 钾主要通过肾排泄，约占80%，但肾脏对钾的保留能力小于钠，可概括为多吃多排，少吃少排，不吃也排。每日

4、约有2040mmol KCl从尿中排出（当没有K摄入时），另外，粪便和汗液也有少量K排出。,（二）钾代谢平衡紊乱 血清钾浓度3.5mmol/L称为低血钾；5.5mmol/L称为高血钾。 1. K平衡受物质代谢的影响 糖原、蛋白质合成时钾进入细胞内，反之，糖原、蛋白质分解时钾释放到细胞外。 2. K平衡受血浆H的影响 酸中毒时细胞外液 H，引起高血钾，反之，碱中毒时细胞外液 H，引起低血钾。,一、血清钠、钾测定 （一）血清钠、钾测定测定方法简介 主要归纳为化学法和物理法两大类。如化学法有比色法、比浊法。物理法有火焰光度法、离子选择电极法、原子吸收光谱法、中子活化法等。,第二节 血清钠、钾、氯测定

5、,1.火焰光度法 样品被吸入雾化室雾化后，钠、钾经火焰激发，由基态原子跃迁到激发态原子，激发态原子不稳定，继而以特定的光谱释放能量返回基态，钠、钾发射的光谱分别为589nm和767nm。浓度与光谱强度在一定范围内成正比。 2.离子选择电极法 目前常用的钠电极的敏感膜是玻璃膜，即玻璃钠电极；钾电极属于流动载体电极，是一种液膜电极，其敏感膜缬氨霉素膜。 测定方法分为直接电位法和间接电位法。,直接电位法 血清样品和标准液不经稀释直接作电位分析，能较真实地反映血清中离子活度，使用后要注意管道的清洗，防止堵塞。 间接电位法 血清样品和标准液用一定离子强度和pH的稀释液作定量稀释，再进行电位分析，测定结果

6、与火焰光度法接近。参考范围：血清钠 135145mmol/L 血清钾 3.55.4mmol/L 尿钠 成人130260mmolkg1/24h 尿钾 成人50102mmolkg1/24h,二、血清氯化物的测定 （一）血清氯化物的测定方法简介 1.滴定法 能与Hg2+结合生成溶解但不解离的HgCl2，当滴定达到终点时，过量Hg2+与指示剂二苯卡巴腙反应生成紫红色的络合物，根据硝酸汞的用量可计算出氯化物含量。Hg2+2 Cl HgCl2Hg2+二苯卡巴腙 紫红色络合物,2.分光光度法 Cl与硫氰酸汞反应生成HgCl2和SCN，后者与Fe3+反应红色的硫氰酸铁。在460nm处有一吸收峰。Hg(SCN)

7、22 Cl HgCl2SCN3 SCN Fe3+ Fe(SCN)2 血浆球蛋白增高会产生干扰出现混浊。,3.ISE法 目前使用的氯电极大多为均相晶体膜电极，一般为AgCl晶体，也有非均相晶体膜电极，即将卤化银晶体分散并固定在惰性基质上（常用的为硅橡胶）。 【参考范围】 血清氯化物 96108mmol/L,（二）血清氯化物的测定的临床意义 1.血清氯化物降低 临床上较常见。主要原因有NaCl的异常丢失或深入减少。如严重呕吐、腹泻、代谢性碱中毒、爱迪生病。 2.血清氯化物增高 临床上较少见。主要是高氯血症性代谢性酸中毒，由于细胞外液中NaHCO3减少，为了保持电解质平衡，肾小管重吸收氯增加。,血液

8、pH、PCO2、PO2测定是血气酸碱分析的三项基本指标。然后利用有关公式计算出其它酸碱平衡指标。 血气酸碱分析各参数是临床急救医学的一组重要的生化指标，可作为酸碱平衡紊乱，呼吸衰竭及各种危重病人诊断治疗的依据。近年来，有关血气分析的理论，测定仪器和技术等方面都有很多新进展，并得到愈来愈广泛的应用。,第三节 酸碱平衡,一、气体在血液中的运输 （二）氧的运输 物理溶解 1.5% 血液中的O2 结合形式 98.5% 1.物理溶解O2 在BTPS状态下，O2的溶解系数为0.03mlL1mmHg1。在海平面上人的肺泡气和动脉血平均=100mmHg，因此，每升血浆能溶解3.0ml的O2。肺泡：O2 溶于血

9、浆 红细胞组织：红细胞 血浆O2 组织,2.化学结合O2 依赖红细胞中Hb，Hb是一种双相呼吸载体。 肺部运O2 组织； 组织运CO2 肺部 （1）Hb分子结构特点 Hb为一球状分子，分子量64458，存在于红细胞中，由四个亚基组成，22，每个亚基都有一个由疏水性氨基酸围成的“口袋” ，“口袋”中结合一分子血红素，血红素中Fe2+能结合O2，亚基的“口袋”略大，因此，Hb与结合均从亚基开始。,（2）O2与Hb结合的特点： 由慢快，可逆，无需酶催化。 是氧合而非氧化，Fe2+与O2结合后仍为二价。 1分子Hb能结合4分子O2，1gHb在理论上应结合1.39ml，实际值只有1.34ml。 Hb与O

10、2结合或解离曲线呈S形，这与Hb的别构效应有关。,血液中HbO2的量与Hb总量（包括Hb和HbO2 ）之比称为血氧饱和度：血氧饱和度（ % ） = 100 若以血氧饱和度对PO2 作图，所得曲线称为氧解离曲线。血氧饱和度为50%时相应的PO2 称为P50。正常为3.5kPa（26.6mmHg）。P50表示Hb与O2的亲和力， P50减少，表示Hb与O2亲和力增大，曲线左移；P50增大，表示Hb与O2亲和力降低，曲线右移。,100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0,2.7 5.3 8.0 10.6 13.3 16.0,：pH7.6（CO23.4kPa），P50减少： pH

11、7.4（CO25.3kPa），P503.5kPa： pH7.2（CO28.2kPa），P50增多,pH和PCO2对血红蛋白氧解离曲线的影响,S形氧解离曲线的生理意义： 曲线上端，PO2在7.9813.3kPa（60100mmHg）较平坦，PO2变化对Hb氧饱和度影响小。如 ：PO2 9.31kPa（70mmHg）氧饱和度 = 94%PO2 13.3kPa（100mmHg）氧饱和度 = 97.4%PO2 19.95kPa（150mmHg）氧饱和度 = 100%,曲线中、下端，PO2在2.667.98kPa（2060mmHg）最陡峭，PO2变化对Hb氧饱和度影响大。如： 7.98kPa（60mmH

12、g）氧饱和度 = 90% 3.99 kPa（30mmHg）氧饱和度 = 55% 释放更多O2供组织利用。,（3）影响氧解离曲线的主要因素 pH对氧解离曲线的影响称为Bohe效应。H+、PCO2、2，3-DPG，均可使Hb与O2亲和力降低，P50增大，曲线右移。这样使血液流经组织时（组织H+、PCO2），使组织获得的O2比单纯PO2时更多。在血液流经肺部时（H+、PCO2），Hb与O2亲和力增大，曲线左移，氧饱和度，运O2。Bohe效应的生理意义。,（二）CO2的运输 物理溶解 8.8% 血液中CO2 HCO3 77.8% 化学结合 91.2% HbNHCOOH 13.4% 1.由组织进入血液后

13、的变化过程：组织血浆 CO2H2O H2CO3 HCO3血浆 使PCO2RBC Hb-NH2CO2 Hb-NHCOO H+ CO2H2O H2CO3 H+ Hb H-Hb H+ HPO42 H2PO4,CA,H+,2. CO2在肺部的变化过程：O2 肺泡 RBC Hb O2 HbO2血浆CO2 肺呼出H+ HCO3 H2CO3 H2O CO2 肺呼出PCO2 Hb-NHCOO Hb-NH2 CO2 肺呼出RBC中HCO3，血浆中HCO3进入RBC，Cl转至血浆。,CA,二、血气分析的测定原理（一）血液pH、PCO2、PO2电极的工作原理 1. pH电极 pH是H+的负对数，因此，测定pH就是测

14、定H+，测量H+的指示电极是一个对H+敏感的玻璃电极，与普通酸度计的玻璃电极相比，测量范围窄，精度高，能读出pH小数后三位，体积小，样品需要少（100l）。,参比电极通常为甘汞电极，血样中H+与玻璃电极膜中的Na+交换产生电位差，电位差与H+成对数线性关系，测量血样所产生的电位差与pH标准液（S）测得的电位差相比，即可求出血样的pH值。,2. PCO2电极 CO2电极属于气敏电极，它是一种特殊的玻璃电极，与pH玻璃电极相比，在对H敏感的玻璃膜外包裹着一层允许CO2通过，但H 、HCO3、H2O不能通过的透气膜（硅橡胶或聚四氟乙烯），在玻璃膜与透气膜之间充满着一层NaHCO3溶液。 当血样与透气

15、膜接触，血样中CO2透过该膜扩散到溶液中NaHCO3与H2O发生反应。CO2H2O H2CO3 HHCO3,3.PO2电极 PO2电极属于极谱电极，它由铂丝阴极和Ag/AgCl阳极所组成，阴极与阳极之间有一层磷酸盐缓冲液，借以使两极沟通，外包有一层聚丙烯膜，只让血样中的O2透过，当血样中O2透过聚丙烯膜到达铂丝阴极表面则被还原。阴极 O2 4e 2O2 2O2 H2O 4OH阳极 4Ag 4Ag+ 4e 4 Ag+ 4Cl 4AgCl 氧的还原反应使阴阳两极之间产生电流，其电流强度与氧分压成正比。,三、血气分析测量方法 （一）血液标本的采集与储存 血气酸碱分析中标本的采集具有十分重要意义，因标

16、本收集与处理不当所引起的误差远大于仪器分析的误差。 1.采血前的准备 病人应处于安静、呼吸平稳状态，运动与呼吸急促会导致测定结果异常。有人观察肺功能正常的人：,呼吸平稳静息状态 PO2 10.840.4kPa（81.53.0mmHg）PCO2 5.160.11kPa（38.80.8mmHg） 过度换气情况下 PO2 14.11.2kPa（106.09.0mmHg）PCO2 2.790.32kPa（21.02.4mmHg）,2.采血方法 动脉采血法 用2ml或5ml注射器吸取浓度为1000u/ml的肝素溶液0.2ml，来回抽动针管，使管腔全部湿润，然后排出多余的肝素，注射器死腔残留的肝素即可抗凝

17、。 穿刺部位，桡动脉，浅表，易触及，周围无大静脉伴行，疼痛不明显。其次是肱动脉、颈动脉。 扎入动脉，让血液自行流入针管（不要抽吸），抽出后立即用橡皮封住针头，隔绝空气，来回搓动注射器，即能抗凝，立即送检。,毛细血管采血法 部位，耳垂、指尖、婴儿足跟。局部热敷（45）或轻轻按摩5nim，使毛细血管扩张，局部血液循环加速，降低局部组织代谢产物，使血液动脉化。 3.注意事项 抗凝剂 肝素是唯一可用的抗凝剂，常用的是肝素钠，目前有被肝素锂取代的趋势。 厌氧环境 最好用玻璃注射器，采血中不应有气泡混入，取血后应密封，防止血液与空气接触。,4.标本的储存 采血后最好立即测定，不宜存放，因存放时血细胞继续代

18、谢可产生乳酸等酸性代谢产物使pH、PO2，PCO2（主要是白细胞的耗O2代谢），如10min内不能测定者应放入冰水中，使其温度在15min内降至04，存放时间不宜超过1h。,四、血气分析的常用指标及应用 （一）血气分析的常用指标 1.酸碱度（pH）pH是H的负对数（pHlgH），电位法测定的血液pH是血液H的活度。动脉血pH为7.357.45。 血液pH测定只能确定失代偿性酸、碱中毒，而代偿性酸、碱中毒血液pH正常，因此，血液pH正常并不能说明体内无酸碱平衡紊乱。另外，单凭pH不能区别代谢性还是呼吸性酸、碱失常。,2.PCO2 指物理溶解在血浆的CO2所产生的张力。正常人动脉血PCO2为4.6

19、55.98kPa (3545mmHg)，平均5.32kPa(40mmHg)。 PCO2是反映呼吸性酸碱平衡失常的良好指标。 PCO2，表示肺泡通气不足，体内CO2潴留，表现为呼吸性酸中毒。 PCO2，提示肺泡通气过度，CO2呼出过多，存在呼吸性碱中毒。,3.TCO2 指血浆中各种形式存在的CO2总含量。其中以血浆HCO3为主，占TCO2的95%，物理溶解的占TCO2的5%。正常人动脉血TCO2参考范围为2432mmol/L。 TCO2 = HCO3 PCO2 0.03 TCO2在体内受代谢和呼吸因素的影响，但主要是代谢因素，因此，代谢性酸中毒TCO2，代谢性碱中毒TCO2。,4.AB和SB A

20、B是37未与空气接触的血浆中HCO3的实际含量。受呼吸因素的影响。 SB是指血液在37用PCO2为5.32kPa及PO2为13.3kPa的混合气体平衡后血浆中HCO3的含量。不受呼吸因素的影响。 参考范围: AB = SB 2227mmol/LABSB 提示有CO2滞留，为呼吸性酸中毒。ABSB 提示低CO2血症，为呼吸性碱中毒。ABSB 但两者均降低， 为代谢性酸中毒。ABSB 但两者均增高， 为代谢性碱中毒。,5. 缓冲碱（BB） 是指全血中具有缓冲作用的阴离子总和。 BB包括：Hb盐，占35%；血浆HCO3，占35%；红细胞内HCO3，占18%；血浆Pr，占27%；有机酸盐，占3%；无机

21、磷酸盐，占2%。 BB又可分为BBb、BBp等指标。 参考范围: BBp 4143mmol/L BBb 4554mmol/L,6.碱剩余（BE） 是指在标准条件下（T37、PCO2 5.32kPa、Hb完全氧合），将1L血液的pH调至7.40时所消耗的酸量或碱量。 参考范围:03mmol/L。 如需用酸滴定，结果为正值，BE；用碱滴定，结果为负值，BE。 BE是观察代谢性酸碱平衡紊乱的一个客观指标。 BE3.0mmol/L，提示代谢性碱中毒。 BE3.0mmol/L，提示代谢性酸中毒。,7. 氧饱和度（SO2） 是指Hb带O2的百分率。即血液中的HbO2占Hb总量的百分比。SO2% 100 1

22、00 氧含量：指1L血液中Hb实际结合氧量和物理溶解的氧量。 氧容量：指1L血液完全变成HbO2时所结合的最大氧量和物理溶解量。 参考范围:动脉血 95%98% 静脉血 65%75%,8. 阴离子间隙（AG）是指未测定的阴离子与未测定的阳离子之间的差值。根据测定出的血清阴离子总数和阳离子总数的差值计算： AG Na+ （Cl +HCO3 ） 组成阴离子间隙的阴离子有：有机酸根（如乳酸、乙酰乙酸等）、硫酸根、磷酸根和血浆蛋白质。肾功能衰竭、酮症酸中毒等，可造成体内未测定阴离子增多，阴离子隙升高。 参考范围:816mmol/L。,（二）酸碱平衡紊乱的分类及判断 1.酸碱平衡紊乱的类型 根据pH值是

23、否正常，可将酸碱平衡失常分为代偿性与失代偿性。根据体内NaHCO3和H2CO3浓度原发性改变分为代谢性与呼吸性酸碱中毒。 NaHCO3,代谢性酸中毒NaHCO3原发性改变 NaHCO3,代谢性碱中毒 H2CO3,呼吸性酸中毒H2CO3原发性改变 H2CO3,呼吸性碱中毒,本章小结,1.钠、钾、氯的代谢及生理功能。 2.血清钠、钾、氯测定方法简介。 3.气体在血液中的运输（氧的运输、二氧化碳的运输）。 4.血气分析的测定原理（pH电极、PCO2电极、PO2工作原理）。 5.血气分析的常用指标。,复习思考题 1. 肾脏对钠、钾的排泄有何不同？ 2. 钠、钾、氯有何生理功能？ 3.钠、钾经火焰激发后发射光谱的波长分别是多少？ 4. 血气分析的基本项目包括哪几项？ 5. 血气分析的常用指标有哪些？,参考文献：,现代临床生物化学检验主编 张秀明 人民军医出版社临床生物化学及生物化学检验主编 周 新 人民卫生出版社,结束,预习内容：,第十二章 钙、磷、镁和微量元素检验,