第七章 体液平衡与酸碱平衡紊乱2

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体液平衡 与酸碱平衡紊乱
临床生化检验教研室 张利芳
主要内容
一、体液平衡
二、体液平衡紊乱 三、钠、钾、氯测定 四、血气分析 五、酸碱平衡紊乱
需要掌握的问题
钾、钠、氯测定的方法与标本要求。 血气指标:SO2、P50、AG、pH cHCO3BE、 ctCO2 (单纯性)酸碱平衡紊乱的类型与初步 判定。
组织中
动脉血两种特性保证足 够的O2送到组织 动脉血PO2高 血的O2结合能力正 常
血红蛋白氧饱和度
氧含量
SO2 =
氧容量
三种检测血红蛋白氧饱和度的途径: Hb氧饱和度(SO2) 氧合Hb分数(FO2Hb) 估计氧饱和度(O2Sat) 正常Hb功能和数量时,三值非常相似, 异常血红蛋白病时,就会引起错误结论 。
SO2计算
用分光光度法测定O2Hb和HHb,SO2计算: cO2Hb SO2 = cO2Hb+cHHb
cO2Hb+cHHb 为血红蛋白结合O2的能力 正常成人为 0.94~0.98(94%~98%) 常只测定cO2Hb和cHHb,未测COHb、MetHb 或SulfHb。异常Hb病时会误解。 使用SO2前,应估计异常血红蛋白的含量。
Henderson公式
K’ = cH+× cHCO3
cdCO2
cdCO2包括小部分未分解的碳酸,可以用:
cdCO2=α×PCO2 来表示
α为CO2溶解系数
cHCO3-代表ctCO2减去cdCO2
公式可写为:
cH
+
=
K’ ×α×PCO2
cHCO3
H-H公式的应用
pH被定义为H+活度(aH+)的负对数
正常情况下,体内具有一整套完整的缓冲和 调节系统,以维持水、电解质及酸碱平衡状态。 病理情况下,这种稳定的平衡状态可能被破坏, 造成水、电解质和酸碱平衡紊乱,这些代谢紊乱使 各系统和器官组织的生理功能进一步受到影响,严 重时危及病人的生命。 因此,水、电解质和酸碱平衡指标的常规检测 已成为临床医师诊断、治疗许多
血液气体状态
PO2:与溶解在血液中的O2(cdO2)相关。 PCO2:仅与溶解在血液中的CO2(cdCO2)相关。 血液中O2的总浓度(ctO2)是溶解O2和与血红蛋白结 合O2的总和 CO2总浓度(ctCO2)是溶解的CO2、碳酸、HCO3-、非 游离的碳酸氢盐以及碳酸盐离子的总和。

血液中的O2与Hb结合成氧合血红蛋白(HbO2),并主 要以HbO2形式运输。即化学结合方式,占98.5%;
物理溶解占1.5%.
血红蛋白
HbA(正常成人基因产物)能结合O2
病态血红蛋白没有能力与O2结合:
正铁血红蛋白(MetHb)
碳氧血红蛋白(COHb) 硫化血红蛋白(SulfHb) 氰化高铁血红蛋白
第三节
钠、钾、氯测定
一、钠、钾测定
二、氯测定
一、钠、钾测定
标本要求 钾标本 血浆与血清钾有什么差别? 溶血 冷藏 孵育 钠标本 脂血标本
钠、钾测定方法
原子吸收分光光度法(AAS) 火焰光度法(FES) 离子选择电极法(ISE) 分光光度法 临床实验室常采用的是FES、ISE和分光光度法
分光光度法
两类:酶法,大环发色团法 酶法: Na+测定 Na+存在下,在420nm波长可测定 (ONPG)产物邻-硝基酚颜色产生速率。 K+测定 K+会增强色氨酸酶活性,测定酶活性 来判断K+浓度 。 胆红素及溶血有影响,脂血标本影响大不能测定 。
分光光度法
大环发色团法 大环离子载体由各原子按规律排列形成空
腔,空腔中可固定或结合金属离子。这些化合
物称多环、冠、穴状配体,如穴冠醚。大环空
腔大小不同,可固定或吸附不同元素。阳离子
被固定时,发色团发生颜色改变, 颜色深浅 与固定的离子多少有关。
二、氯测定
临床常用方法:
汞滴定法、分光光度法、库仑电量法及ISE法
标本要求: 可用血清、血浆、尿液、汗液等样本 Cl-在血清、血浆中相当稳定,溶血无干扰
10.5 L 20 L
细胞膜
毛细血管上皮
血管内液占 ECF1/4
血浆 = 3.5 L
每天水的最小需求量 肾脏排出1200ml 皮肤蒸发和肺部呼出约200ml 体内氧化产生部分水 成人一天至少应补充1.0~1.5L水
二、电解质平衡
阳离子: Na+、K+、Ca2+、Mg2+
阴离子:Cl 、HCO3 、HPO4 SO42以及乳酸和蛋白质
cHCO3
cdCO2
cHCO3-/cdCO2在血浆中的浓度比是: 25/1.25=20/1
临 床 分子代表肾成分,分母代表呼吸成分 意 原发性cHCO3-紊乱可对代谢性酸碱平衡紊乱分类。 义 原发性cdCO2紊乱可对呼吸性酸碱平衡紊乱分类。
(HCO3-缺损或dCO2 过剩)
三、血中的氧
氧的运输 血标本中 ctO2=O2Hb + cdO2
电极触点
电极内充液
Ag/Agcl
内导电极
电极膜 电极壳 密封圈
电极的组成
电流计 参比电极 玻璃电极 Ag/Agcl
Hg
Hgcl
Kcl晶体 液体界面膜 敏感膜
• 优点
• • • • ①选择性好: ②灵敏度高: ③溶血、脂血及黄疸不影响测定 ④设备简单,分析速度快,易于自动化, 标本用量少,应用范围广。 • 缺点: • 日常维护非常重要 • 电极消耗快
肾脏
汗液
血清钠为135-145mmol/L
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
ECF Na+<130mmol/L
ECF Na+>150 mmol/L
低钠血症
高钠血症
钠平衡紊乱常伴有水平衡紊乱
肾脏调节钠的特点
多吃多排 少吃少排 不吃不排
三、钾平衡紊乱
(一)钾的代谢
蔬菜
尿液
肉类
K+
150mmol/L
粪便
水果 汗液
血清钾3.5-5.5mmol/L
肾脏调节钾的特点
多吃多排 少吃少排 不吃也排
细胞
K+ K+
Na+-K+-ATP

胰岛素
葡萄糖
K+
②蛋白质合成
K+
K K++ K+ K+
N a
K+ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分解
K+
K+
H+
K+
烧伤、 手术
K+
K+
③酸中毒
三、钾平衡紊乱
(二)生理功能
库仑电量分析法
银电极上游离出的Ag+与血清中Cl-反应 Ag+ + Cl- → AgCl 终点时,过量的Ag+会使仪器计时器切断电流 记录下反应时间,该时间与Cl-含量有关
其计算方法如下:
时间样本-时间空白 氯(mmol/L)=
×浓度标准
时间标准-时间空白
离子选择电极法
Cl-电极总与Na+、K+电极配套使用 可同时测出Na+、K+ 、Cl氯电极由氯化银、氯化铁-硫化汞为模性材料 制成的固体膜电极,对标本中Cl-有特殊响应。
晶体渗透压:主要是电解质离子产生.
第二节
体液平衡紊乱
一、水平衡紊乱 二、钠平衡紊乱 三、钾平衡紊乱
一、水平衡紊乱 脱水
高渗性脱水 等渗性脱水 低渗性脱水
失H2O>Na+
失H2O=Na+
失Na+ > H2O
一、水平衡紊乱
水肿
高渗性水肿
等渗性水肿
低渗性水肿
二、钠平衡紊乱
(一) 钠代谢
食物
Na+ 细胞外液:50% 骨骼肌:40-45%
这样H-H公式就变为: cHCO3 pH=pK’ +log cdCO2
H-H公式的应用 在37℃血液中pK′(P) = 6.103 α=0.0306(mmol/L)/mmHg H-H公式中加入pK′和α成为:
pH = 6.103+log
cHCO3 0.0306×PCO2
pH = 6.103 + log
因酸性代谢产物增多,表现为AG增加。 见于: • 氮质血症,磷酸盐和硫酸盐潴留。 • 乳酸堆积。 • 酮体堆积。
Na+ ClHCO3 AG UA
-
Na+
ClHCO3-
AG
UC
UA
UC
正常
AG增大
型代酸
血浆胶体渗透压
血浆 交换
与血压之差
细胞间液:
动力
渗透压
细胞间液
细胞内液
胶体渗透压:血浆蛋白分子产生. 渗透压
HbS:β链N端第6个 氨基酸为Val 导致:HbS携氧能力 下降,缺氧时RBC呈 镰刀状,脆性增加, 溶血
正常人Hb(HbA): β链N端第6个 氨基酸为Glu
镰刀状红细胞性贫血的血红蛋白的异常
DNA 正常 mRNA … …TGT GGG CTT CTT TTT … … … …ACA CCC GAA GAA AAA … …
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
低钾血症(血清钾<3.5mmol/L)
引起原因: 摄入不足 血浆稀释 排出增多 细胞外钾进入细胞内
低血钾神经肌肉症状
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
第四节
血气分析
一、血气分析相关指标 二、H-H公式 三、血中的氧 四、血气分析仪
一、血气分析相关指标
pH :酸碱度
PO2:氧分压
PCO2:二氧化碳分压
cHCO3- :实际碳酸氢根
P50:
BE:碱剩余
ctCO2
:二氧化碳总量
ctO2:氧总量
SO2:血氧饱和度
AG:阴离子隙
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氯测定
汞滴定法
钨酸去蛋白 用硝酸汞溶液滴定有指示剂的无蛋白液 2Cl- + Hg(NO3)2 → HgCl2 + 2NO3过量的硝酸汞与二苯卡巴腙形成蓝紫色复合物, 滴入硝酸汞的量与氯浓度相关 。
分光光度法
原理: Hg(SCN)2 + 2Cl- → HgCl2 +2SCN3(SCN)- + Fe3+ → Fe(SCN)3(480nm)
-
-
2-
,H2PO4 、
电解质的生理功能
维持细胞容量和渗透压。 维持体液酸碱平衡。 影响神经肌肉、心肌的兴奋性。
神经-肌肉应激性 {[Na+]+[K+]} ∝ {[Ca2+]+[Mg2+]+[H+]}
心肌应激性 {[Na+]+[Ca2+]+[HCO3] } ∝ {[K+]+[Mg2+]+[H+]}
细胞外液的阳离子以 其次以HCO3-;
Na+
为主,阴离子以Cl-,
细胞内液的阳离子以 K+ 为主,其次Mg2+,, 阴离子以HPO42-和蛋白质为主。 细胞内外钠钾离子转运---Na-K-ATP
Donnan平衡学说:体液中阳离子总数与阴离子
总数相等。
阴离子间隙(AG): ECF中阳离子总数和阴离子总数之差 AG =(Na+ + K+)-(Cl- + HCO3-)
HbA(亚基) N …—Thr— Pro — Glu —Glu—Lys—… … … TGT GGG CAT CTT TTT … … … … ACA CCC GUA GAA AAA … …
DNA 异常 mRNA
Hbs (亚基)N … —Thr — Pro—Val — Glu—Lys—…
肺泡里
O2被摄取主要靠: 肺泡气中PO2 O2自由扩散能力 还原血红蛋白(HHb) 对O2的亲和力。
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二、H-H公式
化学反应基础
CO2+H2O H2CO3 H++HCO3ctCO2、cHCO3-、cdCO2和cH+就有相关性
体液中电解质与水的分布
细胞内液 (mmol/L ) 组织间液 (mmol/L ) 血浆 (mmol/L )
水 Na+ K+ Mg2+ 总阳离子 Cl- HCO3- HPO42蛋白质 总阴离子
28 12 156 26
4 12 100 63
10.5 145 4 1-2
114 31 2 1.0
3.5 142 4 2 154 103 27 2 16 154
火焰光度法
发射光谱法,被推荐为参考方法
样本用含有锂或铯的溶液稀释
被丙烷气雾化后燃烧 通过各滤光片,被光检测器接收 Li+ 或Cs+作为内标准与Na+、K+比较 最大不足是燃气给实验室带来安全隐患
离子选择电极法
电极
钠电极含玻璃膜
钾电极含液态离子交换膜(渗有缬氨霉素)
检测
电极表面电位与参比电极的差来估计样本含量
疾病的重要参考资料。
第一节
体液平衡
一、水平衡
二、电解质平衡
一、水平衡
体液
细胞内液 (ICF) 细胞外液 (ECF)
细胞间液
血浆
水占体重:成人男60%,女55%
总体水( TBW )占总体重的
ECF 细胞外液( 占 TBW的 1/3
60%
ICF 细胞内液( 占 TBW的 2/3
细胞间液占 ECF的 3/4
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