电解质分析仪原理及临床应用

氯离子是细胞外液中的主要阴离子，总体氯仅有30%存在于细 胞内液。 Cl-不仅维持细胞外液渗透压，还对酸碱平衡有影响。 Cl-亦受肾脏调节。 （1）血清氯离子增加
① 急性肾小球肾炎和慢性肾小球肾炎，有C源自文库-潴留，它常与 Na+同时滞留。
② 碳酸氢盐丧失，常有相对的Cl-增高，导致高氯性酸中毒， 如II型肾小管性酸中毒；或输入含Cl-量高的药物时，如盐酸精氨 酸的输入、大量服用氯化铵，可引起血清氯增高。
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目前生产钠钾氯离子电极分析仪的厂家很多，电极基本相同，钠多 采用硅酸锂铝玻璃电极膜制成，，钾电极多采用结页氨霉素膜制成。
离子选择性电极分析仪内的主要组成部分Na+、K+、Cl-电极都有规 定的寿命，需要定期更换。一般情况下，经多次保养电极，且保证 管道畅通，多次定标仍不能通过的电极，就需更换此电极 。
电解质分析仪原理 及临床应用
鄂钢医院检验科 熊钻
一。电解质的常用检测方法
1。血清钾钠测定： （1）离子选择电极法 （2）火焰光度法 （3）酶法 2。血清氯化物测定： （1）离子选择电极法 （2）电量分析法 （3）硫氰酸汞比色法 （4）硝酸汞滴定法 3。血清（浆）碳酸氢根测定： （1）酶法 (2)电极法 （3）滴定法 4。血清总钙测定 （1）甲基麝香草酚蓝比色法 （2）邻-甲酚酞络合酮比色法 （3）乙二胺四乙酸二钠滴定法
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测量过程：离子选择式电极，电极内含有已知离子浓度的电极液，通过离 子选择电极膜与样本中相应离子相互渗透，从而在膜的两边产生膜电位， 样本中离子浓度不同，产生的电位信号的大小也不同，通过测量电位信号 大小就可以测知样本中离子的浓度。
电极内液与样本之间的离子浓度差使电极膜产生电化学电位，这个电位可 由电极取出，输往放大器的输入端，放大器的另一个输入端与参比电极连 接并接地，电极电压可进一步放大。形成电压差，决定着被测样本的离子 浓度。
⑤ 输入大量库存血，因库存血 时间越久，红细胞内钾逸出越多， 这是因为离体红细胞能量消耗， Na+—K+泵活性渐减弱，红细胞膜 钾离子通透性增加，大量钾逸入血 浆中。
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2、血清钠（Na+）测定及意 义
正常人体中钠约为40-44 mmol/kg 体重，其在细胞外液中占总钠量的 44%，细胞内液中占9%，骨髓中占 47%。体内钠有交换性钠和非交换 性钠，交换性的占75%L，OG非O交换性
⑤ 周期性麻痹，发作期间血清K+ 明显降低。
⑥ 血液透析，也可能引 起低钾血症。
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（2）血清钾增加 ① 肾功能不全，尤其在少尿或无尿情况下，排钾功能障碍可导 致血钾增高，若同时又未限制钾的摄入量更易出现高钾血症， 这种情况在急性肾功能不全尤易发生。 ② 肾上腺皮质功能不全，可发生高血钾，但很少增高至钾中毒 的情况；醛固酮缺乏或应用抗醛固酮药物时，因排钠滞钾而致 血钾增高的趋势。
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① 原发性甲状旁腺亢进，促进骨钙吸收，肾 脏和肠道对钙吸收增强，使血钙增高。
(1)血清钙增高
② 恶性肿瘤，某些恶性肿瘤可产生甲状旁腺 素(PTH)样物质，如肾癌、支气管腺癌等可产 生PTH，以致促进骨钙吸收释入血中，使血清 钙增高。
③ 维生素D中毒，可引起高钙血症。这是由于
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3、电极漂移与失控的
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原因及处理
•①电极漂移的最常见的原因是地线未接好，应检查地线；检查漂移的电 极银棒是否未插入信号插座或接触不良；②电压不稳定，最好接UPS不间 断电源或质量较好的稳压电源（质量差的稳压电源会引起电极漂移）；③ 避免电磁干扰，功率较大的设备应尽量远离本仪器，独立设置电源；④检 查标准液及清洗液是否已用完；检查流通池中参比内充液是否太少，应及 时注满；⑤Na、pH电极漂移时应用玻璃电极清洗液清洗。再用蒸馏水反 复冲洗即可；⑥如果电极全部漂移，则应检查参比电极是否到期；⑦定位 不好，造成溶液未全部浸没电极，应重新进行定位操作；⑧参比电极上方 有气泡，应轻拍流通池，将气泡移到Na电极上方；⑨试剂过期或被污染， 检查A、B标准液及清洗液瓶，是否有絮状沉淀。
5 血清二氧化碳结合力测定的临床意义
(1)增高：提示碱储备过剩 ①代谢性碱中毒：幽门梗塞（胃酸大量丢失）,小肠上部梗阻，缺钾，服碱性药 物过量（或中毒）。 ②呼吸性酸中毒：呼吸道阻塞，重症肺气肿，支气管扩张，气胸，肺气肿，肺性 脑病肺实变，肺纤维化，呼吸肌麻痹，代偿性呼吸性酸中毒。 ③高热，呼出二氧化碳过多。 ④肾上腺皮质功能亢进，使用肾上腺皮质激素过多。
⑤ 心功能不全，肝硬化腹
引起的呼吸性酸中毒，因CO2潴留， 血浆[HCO3-]相应增加，Cl-自肾脏 排泄增加，血清Cl-减少 .
水，不适当地限制盐和应用袢
性利尿剂。如速尿等可使Cl-
丢失，而引起血清Cl-降低。
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4、血清钙测定 及意义
血清钙水平相当稳定。血清中钙以两种形式存 在，一种为弥散性钙，以离子状态存在，为生 理活性部分；另一种为与蛋白质结合，不能通 过毛细血管壁，称为非弥散性钙，无生理功能。 血清钙的水平受甲状旁腺素、1，25-二羟维 生素D3[1,25-(OH)2-D3]及降钙素等调节，肾 脏亦是钙的调节器官。另外，离子钙测定逐渐 已为临床所重视，因为有些疾病血清总钙测定 并无变化，而离子钙有明显改变。
E=离子选择电极在测量溶液中的电位 R=气体常数 T=气体
常数
T=绝对温度
F=法拉第常数
AX=溶液中被
测离子的活度
N=被测量离子的电荷数
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从Nernst公式可以看出，在一定的实验条件下，电极电位与被测离 子活度的对数呈线性关系。因此，只要通过测量电极电位就可以求 得被测离子活度。
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（1）血清钠降低
① 钠的丢失，如自肠胃道丢失(呕吐、腹泻、肠瘘管等) 。 ② 高血糖，如糖尿病，因高糖浓度使血浆渗透压增高，细胞内的水向细胞外移
行，血浆稀释，钠被稀释而降低。 ③ 高温并大汗，可丢失钠，但血清钠常呈正常范围，这与同时有失水、细胞外
液浓缩有关。 ④ 高脂血症，由于血清中脂质多，钠浓度下降，血清水分被大量疏水分子所占
观察这些极损的电极，发现其报损的原因是电极内的电极液面低于 银针面。在测量样本时，测得的电位差无法通过银针传送给参比电 极，以做下一步的放大及测定。
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IMS-972系列电解质分析仪的测量原理是建立在离子选择电极的 Nernst响应基础上，被测量离子活度与电极电位之间的关系可用 Nernst公式表示：E=E0+(RT/NF)LNAX
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T I T L E
5。血清离子钙测定 普遍应用离子选择电极法
二。电解质分析仪的电极分析原理
溶液中被测离子接触电极时，在离子选择电极基质的含 水层内发生离子迁移。迁移的离子的电荷改变存在着电 势，因而使膜面间的电位发生变化，在测量电极与参比 电极间产生一个电位差。
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（2）血清钠增高
① 体液容量减少，如脱水。
② 肾脏疾病，如急性和慢性肾小球性肾炎.
③ 内分泌疾病，如原发性或继发性醛固酮增多症 出现高血钠；柯兴综合征可能有轻度血清钠升 高，或长期服用肾上腺皮质激素使肾小管钠重 吸收亢进，而致血清钠偏高.
④ 脑损伤，可引起高钠血症.
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3、血清氯（Cl-）测定及意义
三。血清电解质 分析的临床意义
1.血清钾（K+）测定及意义
血清钾浓度虽然在一定程度上能反映总体钾的平衡情况，但并 不完全一致，有时血清钾浓度较高，而细胞内可能低钾；反之， 慢性体内低钾时，血清钾却可在正常范围内。故判断结果时应 结合病人具体情况及其他资料（如心电图）。 （1）血清钾减少
① 钾供应不足，如长期禁食、幽门梗阻、厌食等，钾摄入量不足,
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(2)降低：提示碱储备不足
(1) 代谢性酸中毒：糖尿病酮症酸中毒，肾功能衰竭，尿毒症，感染性休克，严 重脱水，流行性出血热（低血压期和少尿期），慢性肾上腺皮质功能减退，服 用酸性药物过量。 (2) 呼吸性碱中毒：呼吸中枢兴奋（呼吸增快，换气过度，吸入二氧化碳过多）。 (3) 肾脏疾病：肾小球肾炎，肾小管性酸中毒，肾盂肾炎，肾结核。 轻度酸中毒：CO2CP 23-18mmol/L 中度酸中毒：CO2CP 18-14mmol/L 重度酸中毒：CO2CP <14mmol/L 极度酸中毒：CO2CP <7mmol/L
③ 酸中毒，由于H+进入细胞内，细胞内K+向细胞外转移，引 起高血钾。
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④ 大量组织损伤、急性血管内溶血， 可导致高血钾。这是细胞内K+大量 逸至血液中所致。
(3)．注意事项 ①标本不能溶血，否则结果偏高。 ②标本应及时分离血清，时间过长， 红细胞内钾外逸，使结果偏高。 ③输入葡萄糖液后所取标本常可能 使结果偏低，因K+可随葡萄糖移 入细胞内。
据，实质上，总体钠并不减少。 ⑤ 急性严重感染，可出现低血钠，其原因可能系体液和电解质调节不全；慢性
感染，如肺结核也可现低血钠，这可能 因细胞代谢障碍，Na+进入细胞而发生 轻度低血钠。 ⑥ 慢性肾功能不全 ⑦ 内分泌疾病 ⑧ 肝硬化 ,常有低钠血症 ⑨ 脑部疾病 ⑩ 心血管疾病
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而肾脏对钾的保留作用差，尿中几乎仍照常排钾，致使血钾降低 。
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② 钾的不正常丢失，如 频繁呕吐、腹泻、消化 道内瘘管、胃肠道引流 等丧失大量消化液，使 钾丢失；又如长期使用 利尿剂，钾自尿中大量 排泄而致血清钾降低。
④ 酸碱平衡失调。
③ 激素的影响，如原发性和继发性 醛固酮增多症、柯兴综合征，或应 用大剂量肾上腺皮质类固醇或促肾 上腺皮质激素(ACTH)，促使肾脏滞， 排钾，使钾排泄增多，血清钾降低。
四。IMS-972电解质分析仪的常见故障及处理
1、当出现检测器失效时如何解决 检测器失效时的原因 有4种：①检测器的插头与主机板座松了；②检测
器本身坏了；③阀芯上的固定螺钉与电机转动轴未紧固到位；④阀芯本身 太紧不能转动。检查的顺序依次为③-①-④-②。 2、吸样不畅的原因及处理方法
吸样不畅的原因主要有以下4种，沿着“由简单到复杂”的思路来检查； ①检查管路各个接口（包括电极之间的连管、电极与阀之间、电极与泵管 之间）的连管有无漏气，此种现象表现为不吸样；②检查泵管是否粘连或 过于疲劳，此时应更换新泵管。现象表现为泵管发出异常声音；③各管道 内尤其是各接头处有蛋白沉淀，此种现象表现为液流速度过程定位不稳， 即使换了新泵管也是一样，解决办法为取下各接头用水清洗干净。④阀本 身有问题，要仔细地检查。
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（2）血清氯离子减少
① 频繁呕吐 和胃肠道减压， 丢失大量胃液， 使血清氯离子 减少。
② 急性肾功能不全，常出现低氯血 症，这是因尿素潴留影响血浆渗透 压，血浆中NaCl 减少，以此来调 节渗透压的变化。
④ 慢性呼吸功能不全，如肺心病等
③ 肾上腺皮 质机能亢进.
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4、电极斜率降低时， 如何处理
电极斜率低，将造成测试线性不好，有时也影响电极的重复性， 其主要原因有：①电极膜板上吸附蛋白过多；②空气湿度太大； ③温度太低；④寿命将至。 第4种情况用户需要更换电极，第1种可以用去蛋白液进行处理， Na和pH电极有专门的清洗液，其余电极可用由一片蛋白酶溶解 在30m10.1M盐酸内配成的蛋白清洗液，用服务程序第一项清 洗功能来反复清洗，清除蛋白，然后用PVC清洗液冲洗数次， 标定稳定后测样。 第2和第3种情况主要对Na和pH电极有影响，空气湿度太大， 应选用抽湿机进行抽湿；温度过低，可在室内升温。如无这两 种
促进肾脏和肠道对钙的重吸收所致
④ 肾上腺皮质机能降低，常可出现高血钙。 骨髓增殖性疾病.
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（2）血清钙降低
① 甲状旁腺机能低下，如甲状腺手术中误切了甲状旁腺、特发性甲状旁腺机能 低下，或由于自身免疫和炎症等原因所引起，都可出现低钙血症。 ② 慢性肾功能衰竭，可因1,25(OH)2-D3生成不足而致血钙降低，引起继发性 PTH分泌亢进，可导致肾性佝偻病。 ③ 急性胰腺炎，亦可发生低血钙。