第七章 体液与酸碱平衡紊乱的生物化学检验

钾平衡紊乱
影响血钾浓度的因素： 钾自细胞内移出或进入细胞 ECF稀释或浓缩 钾总量改变或细胞内外比例改变 酸碱平衡紊乱，影响钾细胞内外分布及肾排量变化
观察钾平衡时，除血钾外，还应考虑什么因素
低钾血症（血清钾<3.5mmol/L）
引起原因： 摄入不足 排出增多
血浆稀释 细胞外钾进入细胞内 低血钾神经肌肉症状
2．低渗性水肿
见于急性和慢性肾功能衰竭。 ECF和血容量增加——
（1）血Na+被稀释，出现稀释性低钠血症（低于 130mmol/L）。 （2）血浆晶体渗透压降低，使ECF的水分向ICF转移， 各部份渗透压重新平衡，而容量均增大。 （3）尿量增多，尿钠减少。 严重者因脑细胞水肿致颅内压增高，而出现各种神经精 神症状，甚至惊厥、昏迷、死亡。
3．等渗性水肿
亦称全身性水肿。 可原发于心脏、肝、肾等疾病。 通过醛固酮和ADH使水、钠排出减少，体内水、钠潴留，
ECF增多，但渗透压正常。 临床表现——主要为组织间液与血容量增多，血液被稀释。
三、电解质平衡及紊乱
体液电解质的作用： 维持体液渗透压，保持体液正常分布
电解质的组成： 阳离子: Na+、K+、Ca2+、Mg2+ 阴离子：Cl-、HCO3-、HPO42-，H2PO4-、 SO42-以及乳酸和蛋白质。
ADH代偿性分泌增多——见于右心衰竭、缩窄性心包炎、肝 硬化和肾病综合征等。
肾功能障碍引起水排出减少——见于急性肾衰竭少尿期、慢 性肾衰竭、急性肾小球肾炎等肾小球滤过量减少而引起的排 水困难，而摄入水分未加限制时。
1．高渗性水肿
原因：高张盐水或高张NaHCO3的大量输入。 表现：
血浆Na+浓度增高（＞150mmol/L） 血浆晶体渗透压增高 ICF的水分向ECF转移 ——引起细胞脱水﹑组织间液和血容量明显增多， 出现血压增高﹑颈静脉怒张、心脏负荷增加和四肢浮肿 等症状。
（1）细胞内液（intracellular fluid，ICF）占40％ （2）细胞外液（extracellular fluid，ECF）占20％
A. 血浆 5％ B. 细胞间液（interstitial fluid）15％ 各部位体液之间受机体生理机制的调节处于动态平衡
体液的组成
➢水 ➢溶解于其中的物质——电解质、小分子有机物 和蛋白质等。
力减退、烦躁、谵妄以至昏迷），同时还有尿量减少，体重明 显下降。
2. 低渗性脱水
以电解质丢失为主。 原因见左图。 表现： (1)血浆渗透压降低，水分由血液
经组织间液流向ICF。 (2)血容量明显降低、尿钠减少。 (3)血浆[Na+] ＜130mmol/L [Cl-]+[HCO3-] ＜ 120mmol/L (4)出现眼球凹陷、皮肤干燥及弹
熟悉：体液电解质的分布特点，水、钠、钾平衡紊乱的特点和 常见原因，血气分析的质量保证。
了解：酸碱平衡的调节，血气分析在呼吸功能判断上的应用。
第一节 概述
一、水平衡 二、水平衡紊乱 三、电解质平衡及其紊乱 四、酸碱平衡及其紊乱
一、水平衡
体液:体内存在的液体。正常成人体液占体重的60％体液以 细胞膜为界分为：
103
114
27
31
16
5
2
1
154
细胞内液 28(TBW=42)
12 156 3 26
4 12 55
阴离子间隙（anion gap，AG）
ECF中阳离子总数和阴离子总数之差 AG =（Na+ + K+）－（Cl- + HCO3-） AG增加常见于酸性代谢产物增加，主要见于： ①氮质血症，磷酸盐和硫酸盐潴留； ②乳酸堆积； ③酮体堆积。
参考值: 275～300mOsm/kg（水）
（一）钠平衡紊乱
Na+功能：保持ECF容量、调节酸碱平衡、 维持渗透压和细胞生理功能 钠平衡紊乱常伴有水平衡紊乱 ECF Na+<130mmol/L 低钠血症 ECF Na+>150 mmol/L 高钠血症
低钠血症
渗透压不同分为等渗、低渗和高渗性低钠血症：
体液的交换
血浆与细胞间液: 血浆胶体渗透压与静水压之差 细胞间液与细胞内液: 晶体渗透压
晶体渗透压
血浆中主要渗透物质:Na+、Cl-、葡萄糖和尿素计算
mOsm/kg(水)=1.86(Na+[mmol/L])+葡萄糖[mmol/L]+尿素[mmol/L]+9
9 代表血浆中其他渗透物质:K+、Ca2+和蛋白质等
P50是衡量Hb对O2亲和力大小的一个重要指标。
影响氧解离曲线的主要因素
（1）H+浓度和PCO2 ：Bohr效应 血液的H+浓度或PCO2增高时，Hb对O2的亲和力降
低，氧解离曲线右移；血液的H＋浓度或PCO2降低时 ，则Hb对O2的亲和力增加，氧解离曲线左移。
影响氧解离曲线的主要因素
（2）温度
（2）血氧饱和度：
血液中HbO2的量与Hb总量（包括Hb和HbO2）之比
氧的运输与氧解离曲线
（3）氧解离曲线（Oxygen dissociation curve）：
以血氧饱和度对PO2作图所得的曲线。 Hb的氧解 离曲线呈S形，具有重要的生理意义。
（4） P50：血氧饱和度达到50%时相应的PO2。
性降低、颜面瘦削等脱水貌。
3. 等渗性脱水
原因：主要是细胞外液的丢失，丢失的电解质和水基本 平衡，血浆渗透压仍维持在正常水平。
烧伤、失血及胃肠液的丢失等，各部分液体之间无明显 水的转移。
血浆[Na+] ：130~150mmol/L [Cl-]+[HCO3-] ：120~140mmol/L
细胞外液减少，血容量不足，血压下降，外周血液循环 障碍。
血气分析：通过测定血液pH、PO2、PCO2和碳酸氢盐
（HCO3-）等几项指标，了解心肺的功能状况，评价患者 呼吸、氧化及酸碱平衡状态。
（一）血液中的气体和酸碱度
大气、血液和组织中的氧分压和二氧化碳分压
氧的运输与氧解离曲线
（1）氧的运输：
HbO2占血液中总O2量的98.5%（化学方式） 物理溶解在血浆的O2仅占1.5%（物理方式）
尿 Na+可变
UOSM（mOsm/kg）
<800
>800
中枢性或肾 源性尿崩症
隐性丢失 -肺 -皮肤
低渗性
脱水伴或不 伴 Na+过剩
尿 Na+(mmol/L)
>20
等或低 渗性尿
<10
高渗性尿 (UOSM>800)
渗透性利尿 利尿治疗和 摄入水减少
肠道或皮肤 丢失并摄入 水减少
（二）钾平衡紊乱
生理功能 参与细胞内的正常代谢 维持细胞体积、离子、渗透压及酸碱平衡 维持神经肌肉的应激性 维持心肌的正常功能
影响心肌功能
高钾血症（血清钾>5.5mmol/L）
引起原因： 输入过多 排泄障碍 细胞内钾向外转移
神经肌肉症状 影响心肌功能
（三）氯平衡紊乱
➢ 氯是细胞外液中主要阴离子，血清浓度为 96~108mmol/L。
➢ 机体通过膳食及食盐的形式摄入氯和钠。通常摄入 体内NaCl的量大于其需要量。
➢ 肾脏是氯的主要排出途径。
（一）脱水 （Dehydration ）
脱水 ：由于水摄入过少 和/或水丢失过多而引起 细胞外液减少。
根据血浆钠浓度的变化 分为高渗性、等渗性和 低渗性脱水三种 。
临床上常见脱水原因
①消化道丢失。如呕吐、腹泻、消化道梗阻等； ②肾脏丢失。如尿崩症、肾小管疾病、糖尿病等； ③肺脏丢失。如由于呼吸道、神经系统疾病造成的呼
➢ 氯在体内的变化基本与钠一致。
➢ 血清氯水平一般与碳酸氢盐水平呈相反关系。 ➢ Cl-与HCO3-为细胞外的两个主要阴离子，机体为
了重新吸收和再生更多的碳酸氢盐，就必须从尿 中排出更多的氯以维持电解质平衡。
四、酸碱平衡及其紊乱
血气：血液中的气体，包括O2、CO2、N2及空气中其它
的气体。主要是指参与物质代谢和气体交换有关的O2、 CO2两种气体。
与水结合成H2CO3, 再解离成H+和HCO3③氨基甲酸血红蛋白（HbNHCOOH）（13%～15%）
CO2由肺呼出的变化过程
（1）肺部的PCO2低于静脉血PCO2,血浆中物理溶解的CO2首 先向肺泡扩散，红细胞内的CO2亦随之向肺泡扩散。
卫生部“十二五” 规划教材
全国高等医药教材建设研究会规划教材
四川大学华西医学中心 李贵星
一、概述 二、体液与酸碱平衡紊乱的主要检测指标 三、体液及酸碱平衡紊乱检测指标的临床应用
掌握：水平衡的概念和水平衡紊乱的类型，低钠血症、高钠血 症、低钾血症、高钾血症的概念，常用酸碱平衡紊乱诊断指标 的意义和各型酸碱平衡紊乱的判断，血气、钠、钾、氯测定的 方法学原理与评价，血气分析标本的采集要求。
（二）水过多和水中毒
水过多（水肿）是水在体内过多潴留的一种病理状态 。若过多的水进入细胞内，导致细胞内水过多则称为 水中毒。
分类：按照体液晶体渗透压的不同，水肿可分为高渗 性（盐中毒）、等渗性和低渗性（水中毒）水肿。
水过多和水中毒的原因
ADH分泌失调（过多）——某些恶性肿瘤导致的异源性 ADH分泌、肺部感染（肺组织合成和释放ADH）和中枢神 经病变影响下丘脑-神经垂体功能等。
容量状态
高糖血症 甘露醇 尿毒症
血容量增加
水过量伴正常、↓or↑Nacl
血容量增加
单独 Nacl 不足
血容量增加
脱水伴 Nacl 不足
尿 Na+(mmol/L)
>20
<10
ADH 分泌异常综合征 甲状腺功能减退 肾上腺素过少
尿 Na+(mmol/L)
>20
<10
肾功衰竭
充血性心衰 肝硬化（腹水） 肾病综合征
吸加快、加深； ④皮肤丢失。如高热、剧烈运动大量出汗； ⑤烧伤等造成的创面渗出； ⑥各种原因造成的水摄入不足。
1. 高渗性脱水
以水丢失为主。 原因：进水量不足、高热出汗过多、胃肠道和泌尿道丢失大
量低渗液体。 结果： （1）使百度文库体水减少。 （2）血浆渗透压增高［＞295mOsm/(kg·H2O)］。 （3）血浆[Na+]＞150mmol/L或 [Cl-]+[HCO3-] ＞140mmol/L。 临床表现：剧烈口渴、体温上升以及各种神经精神症状（记忆
肾丢失：
利尿剂 肾上腺皮质激素不足 代谢性碱中毒
非肾丢失：
消化液丢失 皮肤丢失
高钠血症
过度水丢失 钠增加过多 钠排泌减少
渗透压不同分为： 低渗性高钠血症 等渗性高钠血症 高渗性高钠血症
高钠血症
高渗性
水过剩伴大 量 Na+过剩
醛固酮增多症 Cushing’s 综合征 高渗液体治疗
等渗性
单 独 Na+ 过 剩
电解质：体液中存在的离子，具有维持体液 渗透压、保持体内液体正常分布的作用，参与机 体重要的生理和生化过程
二、水平衡紊乱
脱水
水肿
原因:总体水的变化，或水分布有差异， 水摄入和排出不相等，不能维持平衡。
水平衡的调节机制
1. 水平衡的调节中枢 下丘脑。 2. 调节途径 通过口渴中枢、抗利尿激素
（antidiuretic hormone,ADH）以及肾 三大环节完成调控。 3. 水摄入 血浆晶体渗透压升高、血管肾张素Ⅱ增多、生活习惯 等刺激下丘脑的渴觉中枢，引起口渴而增加水摄入量；摄入量 到一定程度后，渴饱满中枢兴奋，口渴感受消失。 4. 水的排出 主要依赖于ADH、醛固酮和肾脏等。
体液中电解质与水的分布
成分（单位）
血浆 细胞间液
水（L） Na+（mmol/L） K+（mmol/L） Ca2+（mmol/L） Mg2+（mmol/L）
3.5
10.5
142
145
4
4
5
2～3
2
1～2
痕量物质（mmol/L）
1
总阳离子（mmol/L）
154
Cl-（mmol/L） HCO3-（mmol/L） 蛋白质（mmol/L） 有机酸（mmol/L） H2PO4-（mmol/L） SO42-（mmol/L） 总阴离子（mmol/L）
等渗性低钠血症 假性：电解质排斥效应
低渗性低钠血症 （缺失性）和（稀释性） 缺失性低钠血症 钠丢失多于水丢失 肾外丢失：尿钠（<10mmol/L） 肾性丢失：尿钠（>20mmol/L） 稀释性低钠血症 水过度潴留
高渗性低钠血症 其他溶质（如糖）增加
血浆渗透压
等渗
低渗
高渗
假性低钠血症 高脂血症 高蛋白血症
温度降低时，Hb与氧结合牢固，氧解离曲线左移； 温度升高时，曲线右移，释放氧增加。
（3）2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）的影响
2，3-DPG与脱氧Hb结合，直接导致Hb构象的变化 ，降低Hb对氧的亲和力，促进HbO2解离而释放O2。
CO2的运输
血液中CO2三种存在形式： ①物理溶解（8.8%）：溶于水中形成H2CO3 ②HCO3-（77%）：红细胞内碳酸酐酶（CA）作用下CO2