电解质检测与血气分析

第十一章电解质检测与血气分析

人体内存在的液体称为体液（bodyfluid）。体液中有无机物和有机物，无机物与部分以离子形式存在的有机物统称为电解质。葡萄糖、尿素等不能解离的有机物称为非电解质。体液以细胞膜为界，可分为两大部分，即细胞内液（intracellulerfluid，ICF）和细胞外液（extracellulerfluid，ECF）。细胞外液因其存在部分不同，又可分为血浆和细胞间液，后者包括淋巴液。各部位体液之间处于动态平衡，其内的水与电解质也处于动态平衡，这种平衡状态，很易受外界或机体内部因素的影响，导致破坏出现代谢紊乱，即水电解质平衡紊乱和酸碱平衡紊乱。

第一节钠、钾、氯代谢和检验

氯和钠是细胞外液的主要阴阳离子。体内Na+约有50％分布于细胞外液，约40％存在于骨骼，约10％存在于细胞内。机体通过膳食及食盐形式摄入氯和钠，成人每日需要量5-9g，一般是摄入体内NaCL的量大于其需要量，所以，一般情况下，人体不会缺钠缺氯。

Na+、CL－主要从肾排出，肾排钠量与食入量保持平衡。肾对保持体内钠的含量起有很重要的作用。当无钠摄入时，肾排钠减少，甚至可以不排钠，而让钠保留于体内，以维持体内钠的平衡。钠的摄入与排出往往伴随有氯的出入，钠与氯还有少部分以出汗形式丢失。

体液中Na+主要分布在细胞外液，K+主要分布在细胞内液。Na+有65％-71％是可交换的，其中85％存在于细胞外液，15％在细胞内液。用同位素标记Na+的实验证明，Na+既能透过细胞膜，还可通过主动转运机制，即细胞上存在的钠钾泵将Na+从细胞内泵出到细胞外，使细胞内的Na+保持在低水平。人体中K+约90％是可交换的，大部分存在于细胞内液。体液中细胞外液的Na+浓度高于细胞内液，K+是细胞内液高于细胞外液。

一、体液电解质及其生理功用

血浆中主要电解质有Na+、Cl－、K+。细胞间液是血浆的超滤液，其电解质成分和浓度与血浆极为相似，不同之处是血浆含有较多的蛋白质，而细胞间液不含或仅含少量的蛋白质，由于蛋白质是大分子量物质，不易通过细胞膜，故血浆蛋白含量高于细胞间液。

由于测定细胞内电解质含量很困难，所以临床都以细胞外液的血浆或血清的电解质含量作为诊疗的参考依据。

细胞内液的电解质浓度是从肌肉活检或红细胞标本中测得，或以同位素示踪方法计算。细胞种类不同，其内电解质的种类及含量是有区别的。细胞内液主要阳离子是K+和Mg2+，主要阴离子是蛋白质和有机磷酸盐，而Na+、Cl－、HCO3－则很少。细胞内高K+和低Na+的维持，不是依赖细胞膜对这些离子的不同渗透性，而是依赖膜上的钠钾泵的主动转运。钠钾泵除了维持细胞内外电解质浓度外，还有助于肾的Na+和K+的转动，并在调节细胞内电解质的浓度方面起有重要的作用。

按Donnan平衡论，体液中阴离子总数应与阳离子总数相等，并保持电中性，往往是阴离子随阳离子总量的改变而变化，升高或降低阴离子以适应阳离子的改变。

血浆中Cl－、HCO3－总和与阳离子Na+浓度之间保持有一定比例关系，即：Na+=HCO3－＋Cl－＋12（或10）mmol/L

若已知血浆Hco3－和Cl－浓度，Na+浓度可以从上式求得。

各体液渗透压均处于同一水平，即渗量摩尔为294-296mOsm/L，理论渗透压为756-760kPa。

二、钠、钾的测定方法

（一）样品的采集和处理：

以血清，肝素化的血浆位常用的标本。及时分离血清是测定钾、钠最需注意的。

因为钠在红细胞中的浓度仅为血浆的1/40，明显溶血会使测定结果下降。钾在溶血吼可使结果明显升高，因为红细胞中的的钾比血浆中高25倍。所以钾、钠测定时，样本需严格防止溶血。

血浆钾比血清钾低0.1－0.7mmol/L（因为凝血过程中血小板破裂释放钾之故）。全血未及时冷藏或分离均可使血钾升高。

血清钠、钾的测定方法有：化学法；火焰光度法；离子选择电极法；原子吸收分光光度法四种。

（二）火焰光度法

火焰光度法是一种发射光谱分析，利用火焰的热能使原子被激发而发射出特异性的光谱来进行测定的方法。根据使用仪器的结构的不同，可分为内标法和外标法两类。

1.内标法

用含锂的稀释也稀释样品，溶液中的钠、钾、锂同时发出各自特异的光谱。钠、钾发生的特异光谱经各自相应的波长滤色片过滤后，照射在光电池或光电管上产生各自的光电流，而锂的特异光谱照射在另一个光电管上也产生光电流。以标本与标准液的Na/Li比值，K/Li比值，再计算钠、钾的浓度。因为锂的浓度恒定，其比值的改变只反映钠，钾浓度的改变，从而测出钠和钾的含量。内标法可减少雾化，火焰波动所引起的误差。

2.外标法

用去离子水稀释样品，经压缩空气雾化后，与可然气混合燃烧成火焰。样品中的钠离子，钾离子受火焰的激发，有基态转变成激发态（不稳定），再转化未基态的同时放能，发射出该元素特有的波长辐射谱线，钠离子未589nm，钾离子未767 nm，用检流计读出，与标准比较，求出钠离子与钾离子的浓度。

（三）离子选择电极（ISE）

用ISE测钠、钾有两种方法，直接电位法和间接电位法。

1.直接电位法

血样和标准液不经稀释直接进测定仪器的管道做电位分析，ISE只对水相中的活化离子产生选择型响应，与样品中的脂肪，蛋白质等无关，所以直接法能真实反映血清中的离子活度（因为离子活度的对数与电池的电动势呈线性关系）

2.间接电位法：

样品和标准液要用一定离子强度和pH的稀释液作定量稀释，再送入一起种测定其电位。这时样品和标准品的pH和离子浓度一致（因为在很稀的溶液中，活度系数为1，离子活度a＝活度系数f×离子浓度c

所以间接电位法测定结果就相当于离子浓度，以mmol/L计。

第二节氯化物的测定

氯离子为细胞外液的主要阴离子，它的代谢与钠离子有密切关系，排出途径同钠离子。血钠的升高或下降常伴有氯离子的升高和下降。

测定方法有：滴定法，比色法和电量分析法。