鈉鉀氯和酸堿平衡檢驗

關(guān)于鈉鉀氯和酸堿平衡檢驗第1頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握：血鈉、鉀、氯的測定方法和臨床應(yīng)用；血氣分析指標(biāo)（pH、PCO2、PO2）的測定和應(yīng)用熟悉：水鹽平衡紊亂生化機(jī)制，氣體在血液中的運輸，酸堿平衡紊亂的分類和生化特點了解：鈉、鉀、氯的生理功能、代謝及調(diào)節(jié)第2頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三一、鈉、鉀、氯的生理作用（一）含量和分布正常成人體內(nèi)鈉40～44mmol/kg（約1g/kg），50%分布于細(xì)胞外液，40%～45%分布于骨骼，5%～10%分布于細(xì)胞內(nèi)液，血清鈉135～145mmol/L，占血漿陽離子總量的90%。正常成人體內(nèi)鉀49～54mmol/kg（約2g/kg），98%分布于細(xì)胞內(nèi)液，2%分布于細(xì)胞外液，血清鉀3.6～5.1mmol/L。

第一節(jié)概述第3頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三鈉、鉀這種不平衡分布主要是由細(xì)胞膜上的鈉泵（Na+-K+-ATPase）所致。氯為細(xì)胞外液中主要陰離子，主要來自食鹽，排泄主要通過腎，100～200mmol/24h，其次是汗液和糞便，氯轉(zhuǎn)移對維持細(xì)胞內(nèi)外離子平衡起有重要作用。第4頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三（三）生理功能1.維持體內(nèi)水和滲透壓平衡

Na＋、Cl－是維持細(xì)胞外液滲透壓平衡的主要離子，而K＋、HPO42－是維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓平衡的主要離子。2.調(diào)節(jié)體液酸堿平衡組成各種緩沖體系，如HCO3－和H2CO3；Na2HPO4和NaH2PO4。3.維持神經(jīng)肌肉興奮性[Na＋]、[K＋]升高，可增高神經(jīng)肌肉的興奮性，而[Ca2＋]、[Mg2＋]升高，可降低神經(jīng)肌肉的興奮性。第5頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三二、鈉、氯代謝及平衡紊亂（一）鈉、氯代謝鈉和氯主要來自食鹽，其攝入量與個人生活習(xí)慣有關(guān)，一般為8～15g/天，遠(yuǎn)超過機(jī)體需要量，而且，機(jī)體對鈉的吸收率很高，幾乎是100%。鈉主要通過腎排泄，腎臟對鈉排泄的調(diào)節(jié)能力很強(qiáng)，腎臟對鈉的排泄可概括為：多吃多排，少吃少排，不吃不排。

第6頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

（二）鈉、氯與體液平衡紊亂機(jī)體攝入的水過多或排出減少，使體液中水增多，血容量增多，稱為水腫或水中毒。引起水腫的原因主要是ADH分泌過多。人體體液丟失過多，造成細(xì)胞外液減少，稱為脫水，根據(jù)水和電解質(zhì)丟失的比例不同，脫水分為高滲性脫水、等滲性脫水和低滲性脫水。第7頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三三、鉀代謝及平衡紊亂（一）鉀代謝鉀主要來自蔬菜、水果及肉類，成人需要量KCl2～3g/d，吸收率約90%。鉀主要通過腎排泄，約占80%，但腎臟對鉀的保留能力小于鈉，可概括為多吃多排，少吃少排，不吃也排。每日約有20～40mmolKCl從尿中排出（當(dāng)沒有K＋攝入時），另外，糞便和汗液也有少量K＋排出。第8頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

（二）鉀代謝平衡紊亂血清鉀濃度＜3.5mmol/L稱為低血鉀；＞5.5mmol/L稱為高血鉀。1.K＋平衡受物質(zhì)代謝的影響糖原、蛋白質(zhì)合成時鉀進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，反之，糖原、蛋白質(zhì)分解時鉀釋放到細(xì)胞外。2.K＋平衡受血漿[H＋]的影響酸中毒時細(xì)胞外液[H＋]↑，引起高血鉀，反之，堿中毒時細(xì)胞外液[H＋]↓，引起低血鉀。第9頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三一、血清鈉、鉀測定

（一）血清鈉、鉀測定測定方法簡介第二節(jié)血清鈉、鉀、氯測定化學(xué)法物理法比色法火焰光度法比濁法離子選擇電極法原子吸收光譜法中子活化法第10頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

1.火焰光度法

樣品被吸入霧化室霧化后，鈉、鉀經(jīng)火焰激發(fā)，由基態(tài)原子躍遷到激發(fā)態(tài)原子，激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，繼而以特定的光譜釋放能量返回基態(tài)，鈉、鉀發(fā)射的光譜分別為589nm和767nm。濃度與光譜強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)成正比。2.離子選擇電極法目前常用的鈉電極的敏感膜是玻璃膜，即玻璃鈉電極；鉀電極屬于流動載體電極，是一種液膜電極，其敏感膜纈氨霉素膜。測定方法分為直接電位法和間接電位法。第11頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

①直接電位法血清樣品和標(biāo)準(zhǔn)液不經(jīng)稀釋直接作電位分析，能較真實地反映血清中離子活度，使用后要注意管道的清洗，防止堵塞。②間接電位法血清樣品和標(biāo)準(zhǔn)液用一定離子強(qiáng)度和pH的稀釋液作定量稀釋，再進(jìn)行電位分析，測定結(jié)果與火焰光度法接近。參考范圍：血清鈉135～145mmol/L血清鉀3.5～5.4mmol/L尿鈉成人130～260mmol/kg·24h尿鉀成人50～102mmol/kg·24h第12頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三二、血清氯化物的測定（一）血清氯化物的測定方法簡介1.滴定法

能與Hg2+結(jié)合生成溶解但不解離的HgCl2，當(dāng)?shù)味ㄟ_(dá)到終點時，過量Hg2+與指示劑二苯卡巴腙反應(yīng)生成紫紅色的絡(luò)合物，根據(jù)硝酸汞的用量可計算出氯化物含量。Hg2+＋2Cl－HgCl2Hg2+＋二苯卡巴腙紫紅色絡(luò)合物第13頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三2.分光光度法

Cl－與HgSCN反應(yīng)生成HgCl2和SCN－，后者與Fe3+反應(yīng)紅色的硫氰酸鐵。在460nm處有一吸收峰。Hg(SCN)2＋2Cl－HgCl2＋SCN－3SCN－＋Fe3+Fe(SCN)2血漿球蛋白增高會產(chǎn)生干擾出現(xiàn)混濁。第14頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三3.ISE法目前使用的氯電極大多為均相晶體膜電極，一般為AgCl晶體，也有非均相晶體膜電極，即將鹵化銀晶體分散并固定在惰性基質(zhì)上（常用的為硅橡膠）?！緟⒖挤秶垦迓然?6～108mmol/L第15頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

（二）血清氯化物的測定的臨床意義

1.血清氯化物降低

臨床上較常見。主要原因有NaCl的異常丟失或深入減少。如嚴(yán)重嘔吐、腹瀉、代謝性堿中毒、愛迪生病。

2.血清氯化物增高臨床上較少見。主要是高氯血癥性代謝性酸中毒，由于細(xì)胞外液中NaHCO3減少，為了保持電解質(zhì)平衡，腎小管重吸收氯增加。第16頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

血液pH、PCO2、PO2測定是血氣酸堿分析的三項基本指標(biāo)。然后利用有關(guān)公式計算出其它酸堿平衡指標(biāo)。血氣酸堿分析各參數(shù)是臨床急救醫(yī)學(xué)的一組重要的生化指標(biāo)，可作為酸堿平衡紊亂，呼吸衰竭及各種危重病人診斷治療的依據(jù)。第三節(jié)酸堿平衡第17頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三（二）氧的運輸血液中的O2:物理溶解1.5%，結(jié)合形式98.5%1.物理溶解O2

肺泡：O2

溶于血漿紅細(xì)胞組織：紅細(xì)胞血漿O2

組織一、氣體在血液中的運輸?shù)?8頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

2.化學(xué)結(jié)合O2

依賴紅細(xì)胞中Hb

肺部運O2

組織；組織運CO2

肺部Hb分子：α2β2，每個亞基都有一個由疏水性氨基酸圍成的“口袋”，“口袋”中結(jié)合一分子血紅素，血紅素中Fe2+能結(jié)合O2，α亞基的“口袋”略大，因此，Hb與結(jié)合均從α亞基開始。第19頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三血氧飽和度（%

）=×100

HbO2

總Hb血氧飽和度為50%時相應(yīng)的PO2稱為P50。正常為3.5kPa（26.6mmHg）。P50表示Hb與O2的親和力，P50減少，表示Hb與O2親和力增大，曲線左移；P50增大，表示Hb與O2親和力降低，曲線右移。氧解離曲線:若以血氧飽和度對PO2作圖。第20頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三10090807060504030201002.75.38.010.613.316.0

ⅡⅠⅢⅠ：pH7.6（CO2＝3.4kPa），P50減少Ⅱ：pH7.4（CO2＝5.3kPa），P50＝3.5kPaⅢ：pH7.2（CO2＝8.2kPa），P50增多pH和PCO2對血紅蛋白氧解離曲線的影響第21頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三S形氧解離曲線的生理意義：曲線上端，PO2在7.98～13.3kPa（60～100mmHg）較平坦，PO2變化對Hb氧飽和度影響小。如：PO29.31kPa（70mmHg）氧飽和度=94%PO213.3kPa（100mmHg）氧飽和度=97.4%PO219.95kPa（150mmHg）氧飽和度=100%第22頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

曲線中、下端，PO2在2.66～7.98kPa（20～60mmHg）最陡峭，PO2變化對Hb氧飽和度影響大。如：7.98kPa（60mmHg）氧飽和度=90%3.99kPa（30mmHg）氧飽和度=55%釋放更多O2供組織利用。第23頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

（3）影響氧解離曲線的主要因素

pH對氧解離曲線的影響稱為Bohe效應(yīng)。[H+]、PCO2、2，3-DPG↑，均可使Hb與O2親和力降低，P50增大，曲線右移。這樣使血液流經(jīng)組織時（組織[H+]、PCO2↑），使組織獲得的O2比單純PO2↓時更多。在血液流經(jīng)肺部時（[H+]、PCO2↓），Hb與O2親和力增大，曲線左移，氧飽和度↑，運O2↑。Bohe效應(yīng)的生理意義。第24頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三物理溶解8.8%血液中CO2HCO3－77.8%化學(xué)結(jié)合91.2%

HbNHCOOH13.4%

（二）CO2的運輸?shù)?5頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三對揮發(fā)性酸的調(diào)節(jié)作用靠血紅蛋白、氧合血紅蛋白系統(tǒng)完成。當(dāng)血液流經(jīng)組織時，氧分壓低，HbO2-釋放O2變成Hb-;同時,細(xì)胞代謝產(chǎn)生的C02進(jìn)入血液，在CA催化下生成H2C03，H2C03解離出的H+絕大部分被Hb-接受，生成酸性較弱的HHb而得以緩沖，防止了紅細(xì)胞內(nèi)H+濃度的升高。第26頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

A.血液流經(jīng)組織

B.血液流經(jīng)肺部CO2H2OK

HbH2CO3HHb+K++HCO3-

碳酸酐酶

Cl-血漿HCO3-+K+HHbO2

H2OCO2KHbH2CO3Cl-CO2CO2

紅細(xì)胞紅細(xì)胞肺泡

對揮發(fā)酸的緩沖作用由血紅蛋白緩沖組織CO2HCO3-

Cl-第27頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三由于H2C03的解離，使紅細(xì)胞中[HC03-]增多，于是HC03-自紅細(xì)胞進(jìn)入血漿，而等量的Cl-由血漿移入紅細(xì)胞，稱為Cl-轉(zhuǎn)移。

第28頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三當(dāng)血液流經(jīng)肺部時，肺泡中P02較高，酸性較弱的HHb與O2結(jié)合生成酸性較強(qiáng)的HHb02，HHb02解離出的H+又與來自血漿中的HC03-結(jié)合生成H2C03，在肺部H2C03裂解為CO2呼出。這樣既緩沖了紅細(xì)胞內(nèi)H+的濃度，又推動了CO2的不斷排出。此時紅細(xì)胞內(nèi)的HC03-迅速下降，血漿中的HC03-便向紅細(xì)胞擴(kuò)散，同時紅細(xì)胞內(nèi)的Cl-移入血漿。第29頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三二、酸堿平衡與酸堿平衡失調(diào)第30頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三腎臟對酸堿平衡的調(diào)節(jié)

主要作用：

排出固定酸，保留并維持血中堿儲量，以調(diào)節(jié)血液pH值。

H+-Na+交換主要機(jī)制：NH4+-Na+交換

K+-Na+交換第31頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三H+---Na+交換與NaHCO3的重吸收第32頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三H+---Na+交換與尿液的酸化第33頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三H+---Na+交換與銨鹽的生成第34頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三酸堿平衡紊亂的類型及主要生化指標(biāo)的改變

指標(biāo)

酸中毒堿中毒

呼吸性代謝性呼吸性代謝性代償失代償代償失代償代償失代償代償失代償原改變pHPCO2CO2CPSB與ABBE與BD

[H2CO3]↑[NaHCO3]↓[H2CO3]↓[NaHCO3]↑正?！！！！?/p>

AB>SBAB=SB均↓AB<SBAB=SB均↑

-BD(負(fù)值)↑-BE(正值)↑第35頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三二、血氣分析的測定原理（一）血液pH、PCO2、PO2電極的工作原理

1.pH電極

pH是[H+]的負(fù)對數(shù)，因此，測定pH就是測定[H+]，測量[H+]的指示電極是一個對H+敏感的玻璃電極，與普通酸度計的玻璃電極相比，測量范圍窄，精度高，能讀出pH小數(shù)后三位，體積小，樣品需要少（＜100μl）。第36頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三參比電極通常為甘汞電極，血樣中H+與玻璃電極膜中的Na+交換產(chǎn)生電位差，電位差與[H+]成對數(shù)線性關(guān)系，測量血樣所產(chǎn)生的電位差與pH標(biāo)準(zhǔn)液（S）測得的電位差相比，即可求出血樣的pH值。第37頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

2.PCO2電極

CO2電極屬于氣敏電極，它是一種特殊的玻璃電極，與pH玻璃電極相比，在對H＋敏感的玻璃膜外包裹著一層允許CO2通過，但H＋、HCO3－、H2O不能通過的透氣膜（硅橡膠或聚四氟乙烯），在玻璃膜與透氣膜之間充滿著一層NaHCO3溶液。當(dāng)血樣與透氣膜接觸，血樣中CO2透過該膜擴(kuò)散到溶液中NaHCO3與H2O發(fā)生反應(yīng)。CO2＋H2OH2CO3

H＋＋HCO3－第38頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

3.PO2電極

PO2電極屬于極譜電極，它由鉑絲陰極和Ag/AgCl陽極所組成，陰極與陽極之間有一層磷酸鹽緩沖液，借以使兩極溝通，外包有一層聚丙烯膜，只讓血樣中的O2透過，當(dāng)血樣中O2透過聚丙烯膜到達(dá)鉑絲陰極表面則被還原。陰極O2＋4e2O2－2O2－＋H2O4OH－陽極4Ag4Ag+＋4e4Ag+＋4Cl－4AgCl↓氧的還原反應(yīng)使陰陽兩極之間產(chǎn)生電流，其電流強(qiáng)度與氧分壓成正比。第39頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

三、血氣分析測量方法

（一）血液標(biāo)本的采集與儲存

血氣酸堿分析中標(biāo)本的采集具有十分重要意義，因標(biāo)本收集與處理不當(dāng)所引起的誤差遠(yuǎn)大于儀器分析的誤差。

1.采血前的準(zhǔn)備病人應(yīng)處于安靜、呼吸平穩(wěn)狀態(tài)，運動與呼吸急促會導(dǎo)致測定結(jié)果異常。有人觀察肺功能正常的人：第40頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

呼吸平穩(wěn)靜息狀態(tài)

PO210.84±0.4kPa（81.5±3.0mmHg）PCO25.16±0.11kPa（38.8±0.8mmHg）過度換氣情況下

PO214.1±1.2kPa（106.0±9.0mmHg）PCO22.79±0.32kPa（21.0±2.4mmHg）第41頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

2.采血方法①動脈采血法用2ml或5ml注射器吸取濃度為1000u/ml的肝素溶液0.2ml，來回抽動針管，使管腔全部濕潤，然后排出多余的肝素，注射器死腔殘留的肝素即可抗凝。穿刺部位，橈動脈，淺表，易觸及，周圍無大靜脈伴行，疼痛不明顯。其次是肱動脈、頸動脈。扎入動脈，讓血液自行流入針管（不要抽吸），抽出后立即用橡皮封住針頭，隔絕空氣，來回搓動注射器，即能抗凝，立即送檢。第42頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

②毛細(xì)血管采血法部位，耳垂、指尖、嬰兒足跟。局部熱敷（45℃）或輕輕按摩5nim，使毛細(xì)血管擴(kuò)張，局部血液循環(huán)加速，降低局部組織代謝產(chǎn)物，使血液動脈化。3.注意事項①抗凝劑肝素是唯一可用的抗凝劑，常用的是肝素鈉，目前有被肝素鋰取代的趨勢。②厭氧環(huán)境最好用玻璃注射器，采血中不應(yīng)有氣泡混入，取血后應(yīng)密封，防止血液與空氣接觸。第43頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

4.標(biāo)本的儲存采血后最好立即測定，不宜存放，因存放時血細(xì)胞繼續(xù)代謝可產(chǎn)生乳酸等酸性代謝產(chǎn)物使pH、PO2↓，PCO2↑（主要是白細(xì)胞的耗O2代謝），如10min內(nèi)不能測定者應(yīng)放入冰水中，使其溫度在15min內(nèi)降至0～4℃，存放時間不宜超過1h。第44頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

四、血氣分析的常用指標(biāo)及應(yīng)用（一）血氣分析的常用指標(biāo)

1.酸堿度（pH）pH是[H＋]的負(fù)對數(shù)（pH＝－lg[H＋]），電位法測定的血液pH是血液H＋的活度。動脈血pH為7.35～7.45。血液pH測定只能確定失代償性酸、堿中毒，而代償性酸、堿中毒血液pH正常，因此，血液pH正常并不能說明體內(nèi)無酸堿平衡紊亂。另外，單憑pH不能區(qū)別代謝性還是呼吸性酸、堿失常。

第45頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

2.PCO2指物理溶解在血漿的CO2所產(chǎn)生的張力。正常人動脈血PCO2為4.65～5.98kPa(35～45mmHg)，平均5.32kPa(40mmHg)。

PCO2是反映呼吸性酸堿平衡失常的良好指標(biāo)。PCO2↑，表示肺泡通氣不足，體內(nèi)CO2潴留，表現(xiàn)為呼吸性酸中毒。PCO2↓，提示肺泡通氣過度，CO2呼出過多，存在呼吸性堿中毒。第46頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

3.TCO2指血漿中各種形式存在的CO2總含量。其中以血漿HCO3－為主，占TCO2的95%，物理溶解的占TCO2的5%。正常人動脈血TCO2參考范圍為24～32mmol/L。TCO2=[HCO3－]＋PCO2×0.03TCO2在體內(nèi)受代謝和呼吸因素的影響，但主要是代謝因素，因此，代謝性酸中毒TCO2↓，代謝性堿中毒TCO2↑。第47頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

4.AB和SB

AB是37℃未與空氣接觸的血漿中HCO3－的實際含量。受呼吸因素的影響。

SB是指血液在37℃用PCO2為5.32kPa及PO2為13.3kPa的混合氣體平衡后血漿中HCO3－的含量。不受呼吸因素的影響。參考范圍:AB=SB22～27mmol/LAB＞SB提示有CO2滯留，為呼吸性酸中毒。AB＜SB提示低CO2血癥，為呼吸性堿中毒。AB＝SB但兩者均降低，為代謝性酸中毒。AB＝SB但兩者均增高，為代謝性堿中毒。第48頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

5.緩沖堿（BB）

是指全血中具有緩沖作用的陰離子總和。

BB包括：Hb鹽，占35%；血漿HCO3－，占35%；紅細(xì)胞內(nèi)HCO3－，占18%；血漿Pr－，占27%；有機(jī)酸鹽，占3%；無機(jī)磷酸鹽，占2%。BB又可分為BBb、BBp等指標(biāo)。

參考范圍:

BBp

41～43mmol/L

BBb45～54mmol/L第49頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

6.堿剩余（BE）

是指在標(biāo)準(zhǔn)條件下（T37℃、PCO2

5.32kPa、Hb完全氧合），將1L血液的pH調(diào)至7.40時所消耗的酸量或堿量。參考范圍:0±3mmol/L。如需用酸滴定，結(jié)果為正值，BE；用堿滴定，結(jié)果為負(fù)值，－BE。BE是觀察代謝性酸堿平衡紊亂的一個客觀指標(biāo)。BE＞＋3.0mmol/L，提示代謝性堿中毒。BE＜－3.0mmol/L，提示代謝性酸中毒。第50頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三

7.氧飽和度（SO2）

是指Hb帶O2的百分率。即血液中的HbO2占Hb總量的百分比。SO2%＝×100＝×100

氧含量：指1L血液中Hb實際結(jié)合氧量和物理溶解的氧量。氧容量：指1L血液完全變成HbO2時所結(jié)合的最大氧量和物理溶解量。

參考范圍:動脈血95%～98%靜脈血65%～75%HbO2Hb＋HbO2氧含量氧容量第51頁，講稿共56頁，2023年5月2日，星期三