電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述培訓(xùn)課件

電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述BriefContents體液中水和電解質(zhì)的平衡

水和電解質(zhì)平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗

血氣分析與酸堿平衡

2電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述

體液（bodyfluid）：是指機體內(nèi)存在的液體，包括水和溶解于其中的物質(zhì)—電解質(zhì)、小分子有機物和蛋白質(zhì)等。

電解質(zhì)：是指體液中存在的離子，具有維持體液滲透壓、保持體內(nèi)液體正常分布的作用。

水和電解質(zhì)是人體體液的主要組成成分，參與機體許多重要的生理和生化過程。3電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述第一節(jié)體液中水和電解質(zhì)的平衡

體液以細(xì)胞膜為界，分為細(xì)胞內(nèi)液（ICF）和細(xì)胞外液（ECF）。2/3的總體水（TBW）分布在ICF，1/3存在于ECF。

細(xì)胞外液按存在部位又分為細(xì)胞間液（占ECF的3/4）和血漿（占ECF的1/4）。4電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述一、水平衡

水平衡：是指每天進(jìn)入機體及體內(nèi)代謝生成的水，在體液間轉(zhuǎn)移交換和經(jīng)機體代謝，使各部分體液維持動態(tài)平衡的過程。成年人每天一般應(yīng)補充1000～1500ml水。人體內(nèi)水含量以總體水（TBW）表示，與年齡、性別、疾病等密切相關(guān)。人體各組織含水量也不相同，血漿含水量最多。5電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述水平衡的調(diào)節(jié)機制

1.水平衡的調(diào)節(jié)中樞：下丘腦。2.調(diào)節(jié)途徑：通過口渴中樞，抗利尿激素（ADH）以及腎三大環(huán)節(jié)而完成調(diào)控。3.水?dāng)z入：當(dāng)血漿晶體滲透壓升高、血管腎張素Ⅱ增多、生活習(xí)慣等刺激下丘腦的渴覺中樞，引起口渴而增加水?dāng)z入量；當(dāng)攝入量到一定程度后，渴飽滿中樞興奮，口渴感受消失。4.水排出：主要依賴于ADH和腎臟。ADH作用遠(yuǎn)端腎小管的受體，增加腎小管上皮細(xì)胞對水的通透性，促進(jìn)水的重吸收。6電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述體液電解質(zhì)中主要陽離子有K+、Na+、Mg2+和Ca2+，主要陰離子包括氯離子Cl-、HPO42-、H2PO4-、HCO3-、SO42-，以及乳酸和蛋白質(zhì)等有機陰離子。細(xì)胞外液的陽離子主要是Na+，陰離子主要是Cl-，其次是HCO3-。細(xì)胞內(nèi)液的陽離子主要是K+，其次是Mg2+，陰離子以HPO42-和蛋白質(zhì)為主。Na+可通過主動轉(zhuǎn)運機制，即依賴于細(xì)胞膜上的鈉鉀泵將Na+從細(xì)胞內(nèi)泵出到細(xì)胞外，同時將細(xì)胞外的K+收回到細(xì)胞內(nèi)。因此，鈉鉀泵對于維持細(xì)胞內(nèi)、外液電解質(zhì)的平衡起著重要的作用。血漿中主要電解質(zhì)有Na+、Cl-、K+。二、電解質(zhì)平衡7電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述

體液交換包括血漿與細(xì)胞間液、細(xì)胞間液與細(xì)胞內(nèi)液間的交換。血漿與細(xì)胞間液：以具有半透膜作用的毛細(xì)血管壁相隔。細(xì)胞間液是血漿通過細(xì)胞膜的超濾液，除蛋白質(zhì)不易透過外，水和其它電解質(zhì)能自由通過。細(xì)胞間液與細(xì)胞內(nèi)液：由細(xì)胞膜相隔。細(xì)胞膜是半透膜，對物質(zhì)通過具有高度選擇性，水、尿素、O2、HCO3-、肌酐可以自由通過，而K+、Na+、Ca2+、Mg2+、蛋白質(zhì)等不能自由通過，所以細(xì)胞間液與細(xì)胞內(nèi)液化學(xué)成分相差很大。8電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述成分﹙單位﹚血漿細(xì)胞間液細(xì)胞內(nèi)液水﹙L﹚Na+﹙mmol/L﹚K+﹙mmol/L﹚Ca2+﹙mmol/L﹚Mg2+﹙mmol/L﹚Cl-﹙mmol/L﹚HCO3-﹙mmol/L﹚3.51425.05.02.01032710.528147154.01502.522.02711413010體液電解質(zhì)分布及平衡HPO42+﹙mmol/L﹚2.02.01009電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述一、水平衡紊亂基本原因：水?dāng)z入和排出不相等，不能維持體內(nèi)水的動態(tài)平衡。水平衡紊亂的表現(xiàn)：①總體水過少（脫水）或過多（水腫）。②總體水變化不大，但水的分布有明顯異常。第二節(jié)水和電解質(zhì)平衡紊亂

的生物化學(xué)檢驗10電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述（一）脫水（總體水過少）

脫水是由于水?dāng)z入過少和/或水丟失過多而引起細(xì)胞外液減少。根據(jù)血漿鈉濃度的變化分為高滲性、等滲性和低滲性脫水三種。11電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述高滲性脫水1.以水丟失為主，水丟失多于Na+丟失，使細(xì)胞外液滲透壓升高。多見于水?dāng)z入不足或丟失過多。2.特點：（1）細(xì)胞外液量減少（2）細(xì)胞內(nèi)液明顯減少（3）血漿Na+濃度＞150mmol/L3.臨床表現(xiàn)：口渴、體溫上升、尿少以及各種神經(jīng)癥狀，進(jìn)而出現(xiàn)體重下降的現(xiàn)象。12電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述低滲性脫水1.以電解質(zhì)丟失為主，電解質(zhì)丟失多于水丟失，使細(xì)胞外液滲透壓降低。多見于丟失體液時，只補充水而不補充電解質(zhì)。2.特點：血漿Na+濃度＜130mmol/L3.臨床表現(xiàn)：惡心、嘔吐、無口渴感、四肢麻木、無力以及神經(jīng)精神癥狀。嚴(yán)重者出現(xiàn)眼球凹陷、皮膚干燥及彈性降低、顏面瘦削等脫水貌。13電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述等滲性脫水主要是細(xì)胞外液的丟失，丟失的電解質(zhì)和水基本平衡，細(xì)胞外液滲透壓仍維持在正常水平。常見于大面積燒傷、反復(fù)放出胸腔積液或腹水、消化液丟失等，各部分液體之間無明顯水的轉(zhuǎn)移。臨床表現(xiàn)：細(xì)胞外液減少，血容量不足，血壓下降，外周血液循環(huán)障礙。14電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述（二）水腫（總體水增多）水腫：當(dāng)機體攝入水過多或排出水減少，導(dǎo)致體液中水增多、血容量增多、體重增加以及組織器官水腫，稱為水腫。原因：血漿蛋白濃度降低、充血性心力衰竭、水和電解質(zhì)排泄障礙等。分類：按照血漿滲透壓的不同，水腫可分為高滲性、等滲性和低滲性水腫。15電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述高滲性水腫多見于高張鹽水或高張NaHCO3的大量輸入。特點：⑴、血漿Na+濃度增高（＞150mmol/L）⑵、血漿滲透壓增高

⑶、ICF的水份向ECF轉(zhuǎn)移—引起細(xì)胞脫水﹑組織間液和血容量明顯增多，出現(xiàn)血壓增高﹑頸靜脈怒張、心臟負(fù)荷增加和四肢浮腫等癥狀。16電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述低滲性水腫多見于急、慢性腎功能衰竭，亦稱水中毒。特點：

⑴、ECF和血容量增加—血Na+被稀釋，出現(xiàn)稀釋性低鈉血癥（＜130mmol/L）；血漿滲透壓降低，使ECF的水分向ICF轉(zhuǎn)移，各部份滲透壓重新平衡，而容量均增大；尿量增多，尿鈉減少。⑵、嚴(yán)重者因腦細(xì)胞水腫致顱內(nèi)壓增高，而出現(xiàn)各種神經(jīng)精神癥狀，甚至驚厥、昏迷、死亡。

17電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述等滲性水腫亦稱全身性水腫。多見于心臟、肝、腎等疾病。通過醛固酮和ADH使水、鈉排出減少，體內(nèi)水、鈉潴留，ECF增多，但滲透壓正常。臨床表現(xiàn)：主要為組織間液與血容量增多，血液被稀釋。18電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述二、鈉、氯平衡紊亂（一）鈉、氯代謝及平衡紊亂正常成人鈉、氯的來源主要是食物中的NaCl，隨食物進(jìn)入消化道的NaCl幾乎全部以離子形式被人體吸收，是構(gòu)成細(xì)胞外液中的主要電解質(zhì)成分，Na+和Cl-主要通過腎臟排泄，少量通過汗液排出。正常血清鈉濃度為135～145mmol/L，正常血清氯濃度為96～108mmol/L。19電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述鈉的主要生理功能有：①參與酸堿平衡的調(diào)節(jié)②維持體液容量，維持細(xì)胞外液滲透壓③維持肌肉、神經(jīng)的應(yīng)激性。Na+的平衡：主要通過細(xì)胞外液量的變化，刺激血管傳入感受器，將信息傳至中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行整合，再經(jīng)傳出機制，導(dǎo)致腎排鈉減少或增加，維持細(xì)胞外液容量與Na+濃度正常，細(xì)胞外液Na+濃度的改變可由鈉、水任一含量的變化而引起，故鈉平衡紊亂常伴有水平衡紊亂。20電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述（二）高鈉血癥

概念：機體攝入鈉過多或水減少而造成血漿鈉濃度高于150mmol/L稱為高鈉血癥。

臨床表現(xiàn)：⑴、鈉攝入增多少見，臨床上主要見于水排出過多而無相應(yīng)的鈉丟失（如水樣瀉、尿崩癥、大汗及糖尿病患者）。⑵、高鈉血癥時，因細(xì)胞外液滲透壓升高，出現(xiàn)口渴；并因細(xì)胞內(nèi)水向細(xì)胞外轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)脫水。21電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述（三）低鈉血癥

概念：機體攝入水增多或鈉減少而造成血漿鈉濃度低于130mmol/L稱為低鈉血癥。

原因：⑴、腎性因素：腎排鈉過多所致低鈉血癥見于滲透性利尿、腎上腺皮質(zhì)功能低下及急、慢性腎功能衰竭等。⑵、非腎性因素：包括嘔吐、腹瀉、腸瘺、大量出汗和燒傷等。除鈉丟失外還伴有水丟失，因細(xì)胞外液滲透壓降低，導(dǎo)致水由細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移，出現(xiàn)細(xì)胞水腫，嚴(yán)重者可出現(xiàn)腦水腫。22電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述三、鉀平衡紊亂

（一）鉀代謝及平衡紊亂

1.鉀代謝

人體鉀離子主要來自食物。正常血清鉀濃度為3.5～5.5mmol/L，細(xì)胞內(nèi)液中K+濃度為150mmol/L。鉀在細(xì)胞內(nèi)液的量約為細(xì)胞外液的40倍，維持這種梯度平衡，主要依賴于細(xì)胞膜上的“鈉-鉀泵”作用，使細(xì)胞排鈉保鉀。

腎臟是維持血鉀水平恒定的關(guān)鍵器官。通過腎小球濾過的K+，完全由近曲小管重吸收，尿排出的K+是由遠(yuǎn)端腎單位分泌的。23電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述鉀的生理功能：①參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的合成代謝。②參與酸堿平衡的調(diào)節(jié)。

③維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓。④維持肌肉、神經(jīng)的應(yīng)激性。24電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述心肌興奮性

∝[Na+]●[Ca2+]●[OH-][K+]●[Mg2+]●[H+]神經(jīng)-肌肉興奮性

∝[Na+]+[K+][Ca2+]+[Mg2+]+[H+]鉀對神經(jīng)-肌肉、心肌的興奮性的影響25電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述2.鉀平衡紊亂鉀平衡紊亂與否，要考慮鉀總量和血鉀濃度。血鉀濃度并不能準(zhǔn)確反映體內(nèi)總鉀的狀況。血漿鉀濃度比血清鉀濃度低約0.5mmol/L。影響血鉀濃度的因素：①K+在細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液的轉(zhuǎn)移②細(xì)胞外液濃縮時，血鉀濃度增高，反之降低。③鉀總量過多或過少，同時伴隨血鉀濃度的升高或降低。④酸堿平衡與K+的分布密切相關(guān)。26電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述（二）低鉀血癥（hypokalemia）

概念：血清鉀濃度低于3.5mmol/L稱為低鉀血癥。

常見原因：（1）鉀攝入不足—長期低鉀飲食、禁食、吸收不良等。（2）鉀排出增多—胃腸道丟失、腎臟丟失。（3）分布異?！?xì)胞外鉀進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，造成低血鉀。（4）血漿稀釋

臨床表現(xiàn)：對心臟表現(xiàn)為心傳導(dǎo)阻滯、室上性心動過速、室性期外收縮和室性心動過速，嚴(yán)重者心跳停止于收縮期。27電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述（三）高鉀血癥(hyperkalemia)

概念：血清鉀濃度高于5.5mmol/L稱為高鉀血癥。

常見原因：（1）鉀輸入過多：輸入過快或過多藥物、庫存血等。（2）鉀排泄障礙：各種原因引起的少尿或無尿。（3）鉀由細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外轉(zhuǎn)移：組織細(xì)胞破壞、酸中毒等。

臨床表現(xiàn)：神經(jīng)及神經(jīng)肌肉連接處興奮性抑制及心肌膜電位改變，可導(dǎo)致心內(nèi)傳導(dǎo)阻滯、出現(xiàn)心動過緩、心室纖顫等心律不齊癥狀，引起循環(huán)功能衰竭，嚴(yán)重者心跳停止于舒張期。28電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述㈠、標(biāo)本要求

1.血標(biāo)本

⑴血漿鉀比血清低0.2～0.5mmol/L。

⑵血標(biāo)本應(yīng)及時分離，不能溶血。

⑶全血標(biāo)本冷藏時，糖酵解及Na+-K+-ATP酶被抑制，造成細(xì)胞內(nèi)鉀外移，使測定結(jié)果增高。2.尿液標(biāo)本

收集24h尿液，并加防腐劑或冷藏保存。四、體液鈉、鉀、氯測定29電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述㈡、鈉、鉀的測定方法

1.火焰光度法（FES）

原子由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)，發(fā)射出各種元素特有波長的輻射光譜。鈉的波長為589nm，鉀的波長為766nm。

2.離子選擇電極法（ISE）

鈉電極：用含鋁硅酸鈉的玻璃膜制成的電極

鉀電極：用纈氨霉素膜制成的電極

原理：檢測電極表面電位的改變，根據(jù)能斯特方程式來測定樣本中待測離子的含量。

方法：直接測定法和間接測定法。30電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述3.分光光度法（酶法和大環(huán)發(fā)色團(tuán)顯色法）⑴Na+測定原理

在Na+離子存在下，β-半乳糖苷酶水解鄰-硝基酚-β-D-半乳糖苷﹙ONPG﹚，在420nm波長測定產(chǎn)物鄰硝基酚﹙發(fā)色團(tuán)﹚，鄰硝基酚產(chǎn)生的速率與Na+濃度呈正比。⑵K+測定原理

利用掩蔽劑掩蔽Na+，用谷氨酸脫氫酶消除NH4+的干擾，利用K+對丙酮酸激酶的激活作用，測定K+的濃度。還可以利用K+增強色氨酸酶的活性，檢測該酶活性的改變，測定K+的濃度。31電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述㈢、氯的測定

1.硝酸汞滴定法干擾因素多，易產(chǎn)生誤差。

2.硫氰酸汞比色法嚴(yán)格控制溫度，稀釋標(biāo)本以消除干擾。

3.庫倫滴定法

控制好電流是較好的方法。稀釋液應(yīng)為酸性。

4.離子選擇電極法

利用氯化銀、氯化鐵-硫化汞為膜性材料制成的固體膜電極，與參比電極形成原電池，根據(jù)電極表面電位的變化來測定樣本中待測離子的含量。32電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述第三節(jié)血氣分析與酸堿平衡血氣：是指溶解在血液中的氣體（O2和CO2）血氣分析：是利用血氣分析儀直接測定參數(shù)pH、pCO2和pO2，并可由參數(shù)pH、pCO2和pO2換算出其他相關(guān)的酸堿平衡診斷指標(biāo)，為全面判斷機體氣體交換、氧合作用及患者體內(nèi)酸堿平衡提供依據(jù)。血氣分析是評價患者呼吸、氣體交換及酸堿平衡狀態(tài)的必要指標(biāo)，是臨床急救醫(yī)學(xué)不可缺少的重要技術(shù)。33電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述一、血液中氣體及運輸

（一）血液中的氣體血液中的氣體主要是指血液中的O2和CO2。有機體與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換的過程稱為呼吸。血液的功能是將肺吸入的氧運至組織，以供細(xì)胞生物氧化之需，同時將代謝過程中產(chǎn)生的二氧化碳運至肺部而排出體外。34電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述㈡、氣體在血液中的運輸

1.氧的運輸

氧在血液中以HbO2（化學(xué)結(jié)合）和cdO2（溶解氧）兩種方式運輸，HbO2占總氧量﹙ctO2﹚98.5%，cdO2占1.5%。

Hb是血液中氣體運輸?shù)墓ぞ?，它將O2由肺部運送到組織，又將CO2從組織運送到肺部。

pO2是O2與Hb結(jié)合的主要影響因素。pO2越高，O2與Hb結(jié)合生成HbO2的量就越多，反之亦然。35電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述⑴血氧飽和度﹙sO2﹚

是指血液中HbO2量與Hb總量（HbO2+HHb）之比。血中sO2水平表示著Hb對O2的親和力。⑵氧解離曲線是以pO2為橫坐標(biāo)，sO2為縱坐標(biāo)，所繪制的S型曲線稱為氧解離曲線。Hb的氧解離曲線呈S形，是由Hb結(jié)構(gòu)所決定的。Hb有兩種構(gòu)象：緊密型（T型）和疏散型（R型）。R型對氧的親和力為T型的數(shù)百倍。

Hb對O2的親和力依賴于五個因素：溫度、pH、pO2、2，3-二磷酸甘油酸濃度以及少數(shù)的異常Hb的存在。36電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述⑶p50：是指Hb與O2呈半飽和狀態(tài)時對應(yīng)的pO2。

p50是衡量Hb與O2結(jié)合狀態(tài)的一個重要指標(biāo)。①p50增加：Hb對O2的親和力降低，氧解離曲線右移。引起的主要原因有：高熱、酸中毒、高碳酸血癥、高濃度2,3-DPG以及異常Hb存在。②p50降低：Hb對O2的親和力增加，氧解離曲線左移。引起的主要原因有：低濃度2,3-DPG、低熱、堿中毒以及異常Hb存在。37電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述血紅蛋白氧解離曲線38電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述⑷影響氧解離曲線的主要因素①pH和pCO2：Bohr效應(yīng)

當(dāng)血液pH下降時（H+濃度增高），Hb對O2的親和力降低，氧解離曲線右移，氧釋放增加。當(dāng)血液pH升高時（H+濃度降低），Hb對O2的親和力增加，氧解離曲線左移，氧釋放減少。②溫度

當(dāng)溫度降低時，Hb與氧結(jié)合牢固，氧解離曲線左移；當(dāng)溫度升高時，Hb對氧親和力下降，曲線右移，氧釋放增加。③2,3-DPG（2,3-二磷酸甘油酸）

2,3-DPG與脫氧Hb結(jié)合，直接導(dǎo)致Hb構(gòu)象的變化，降低Hb對氧的親和力，促進(jìn)HbO2解離而釋放O2。39電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述2.二氧化碳的運輸血液中CO2有三種存在形式：①物理溶解（占總量的8.8％）；②HCO3-結(jié)合（占總量的77.8％）；③與Hb結(jié)合成氨基甲酸血紅蛋白（占總量的13.4％）。⑴CO2從組織進(jìn)入血液后的變化過程

①在碳酸酐酶作用下與水結(jié)合成H2CO3（H++HCO3-）

②與Hb結(jié)合成氨基甲酸血紅蛋白（HbNHCOOH）

HCO3-順濃度差進(jìn)入血漿成為血液運輸CO2最主要形式。⑵CO2由肺呼出的變化過程

由于肺部的pCO2低于靜脈血pCO2，血漿中物理溶解的CO2首先向肺泡擴散。紅細(xì)胞內(nèi)的CO2亦隨之向肺泡擴散。

CO2以氣體形式通過血漿擴散入肺泡而呼出。40電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述二、血氣分析標(biāo)本的采集和質(zhì)量控制㈠、血氣分析標(biāo)本的采集1.動脈血的采集

在橈動脈、肱動脈、股動脈和足背動脈處進(jìn)行采血。用肝素化的玻璃注射器穿刺動脈，采血1～2ml后先外推以排出第一滴血，然后立即用橡皮帽或橡皮泥封住針頭以隔絕空氣。將注射器放在手掌中雙手來回搓動20秒，使血液與肝素混合，立即送檢。41電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述2.毛細(xì)血管血的采集

使毛細(xì)血管動脈化，在手指、耳垂、足跟、拇趾或頭皮處進(jìn)行采血。用肝素化的毛細(xì)玻璃管采滿血，兩端用橡皮泥封口，搓動使血液與肝素充分混勻，立即送檢。

毛細(xì)血管動脈化：

是指在采血部位用45℃熱水熱敷，使循環(huán)加速，血管擴張，局部毛細(xì)血管血液中pO2或pCO2值與毛細(xì)血管動脈端血液中的數(shù)值相近。42電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述㈡、血氣分析的質(zhì)量控制1.

采集合格的血液標(biāo)本（采集和保存）

①取血前病人的準(zhǔn)備（安靜舒適狀態(tài)）②血樣的采集﹙動脈血、動脈化毛細(xì)血管血等﹚③標(biāo)本的貯存（冰浴中保存，溫度降至0~4℃）2.儀器分析性能的保證：樣本通道及測定室的清洗3.控制物：人造血氟碳化合物、水劑緩沖液，全血等。4.對精密度和準(zhǔn)確度的要求：電極標(biāo)定5.測定中的質(zhì)量控制：樣本充分混勻，控制溫度。43電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述質(zhì)控材料1.水劑緩沖液：穩(wěn)定、使用方便。

⑴用Na2HPO4，KH2PO4及NaHCO3配成不同的pH緩沖液，再與不同濃度的CO2和O2平衡，提供pH、pCO2及pO2參數(shù)預(yù)定值，加入防腐劑貯存。⑵有高氧血癥+堿血癥、正常、低氧血癥+酸血癥三種水平規(guī)格。⑶使用前要充分振搖使液相與氣相平衡，置室溫30min方可使用。2.人造血氟碳化合物乳劑：性質(zhì)與人血近似，穩(wěn)定。⑴振搖后開啟使用時表面有一層泡沫可與空氣隔絕，3min內(nèi)不會造成質(zhì)控液內(nèi)氣體組分的改變，其氣體含量受室溫影響較少。⑵分為三種：①全部正常；②堿血癥+低pCO2+高pO2；③酸血癥+高pCO2+低pO2。

44電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述

三、血氣分析常用指標(biāo)、參數(shù)及臨床意義

1.測定指標(biāo)包括：酸堿度（pH）、二氧化碳分壓（pCO2）、氧分壓（pO2）。

2.其它參數(shù)包括：二氧化碳總量（TCO2）、

標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽（SB）、實際碳酸氫鹽（AB）、緩沖堿（BB）、堿剩余（BE）、陰離子間隙（AG）、氧飽和度（sO2）。45電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述pH=pKa+pH=pKa+α×pCO2loglog〔HCO3-〕〔H2CO3〕〔HCO3-〕式中：pKa值為6.103（37℃）α值為0.03mmol/L（37℃）

〔HCO3-〕/〔H2CO3〕=20︰1H-H公式在血氣分析中的應(yīng)用46電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述

酸堿度（pH）概念：pH是指血液的酸堿度，即血液中的〔H+〕的負(fù)對數(shù)。參考范圍：動脈血pH7.35～7.45臨床意義：1.pH在參考范圍①正常酸堿平衡。②存在酸堿平衡紊亂，但代償良好。③有強度相等的酸中毒和堿中毒。2.pH超出參考范圍

①pH＜7.35為酸中毒②pH＞7.45為堿中毒47電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述

二氧化碳分壓（

pCO2

）

概念：pCO2是指溶解在血液中的CO2所產(chǎn)生的壓力。參考范圍：動脈血pCO235～45mmHg﹙4.66～5.99kPa﹚臨床意義：

pCO2是反映呼吸性酸、堿中毒的重要指標(biāo)①pCO2＜35mmHg為低碳酸血癥，提示肺通氣過度，CO2排出過多，見于呼吸性堿中毒或代謝性酸中毒代償期。②pCO2＞45mmHg為高碳酸血癥，提示肺通氣不足，CO2潴留，見于呼吸性酸中毒或代謝性堿中毒代償期。48電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述氧分壓（pO2）概念：pO2是指物理溶解在血漿中的O2所產(chǎn)生的壓力。參考范圍：動脈血pO275～100mmHg（10.0～13.3kPa）臨床意義：

pO2是判斷缺氧程度和呼吸功能的敏感指標(biāo)

①pO2下降：見于肺部通氣和換氣功能障礙。

pO2＜55mmHg(7.33kPa)時，提示呼吸衰竭

pO2＜30mmHg(4.0kPa)時，可危及生命

②pO2升高：主要見于輸O2治療過度。49電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽（SB）概念：是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（37℃，經(jīng)pCO2為40mmHg，pO2為100mmHg的混合氣體平衡后）測得的血漿HCO3-含量。參考范圍：SB22～27mmol/L臨床意義：

SB是反映代謝性酸、堿中毒的重要指標(biāo)SB升高為代謝性堿中毒，SB降低為代謝性酸中毒。50電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述

實際碳酸氫鹽（AB）概念：AB是指血漿中HCO3-的實際濃度。參考范圍：AB22～27mmol/L臨床意義：AB雖是反映代謝性酸、堿中毒的指標(biāo)，但也受呼吸因素影響而繼發(fā)改變。AB＞SB，提示有CO2潴留，見于呼吸性酸中毒。AB＜SB，提示CO2排出過多，見于呼吸性堿中毒。AB和SB增高為代償型堿中毒，AB和SB降低為代償型酸中毒。51電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述二氧化碳總量（TCO2）概念：TCO2是指血漿中各種形式存在的CO2總量。其中95%是以HCO3-形式，5%是以物理溶解的形式存在。TCO2（mmol/L）=[HCO3-]+pCO2（mmHg）×0.03參考范圍：TCO223～28mmol/L臨床意義：TCO2是反映代謝性酸、堿中毒的指標(biāo)之一，但受呼吸及代謝兩方面因素的影響（主要是代謝因素）。TCO2增高見于代謝性堿中毒或呼吸性酸中毒。TCO2降低見于代謝性酸中毒或呼吸性堿中毒。52電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述緩沖堿（BB）概念：BB是指全血中具有緩沖作用的陰離子總和，包括HCO3-、Hb、血漿蛋白及有機酸鹽和無機磷酸鹽。參考范圍：全血緩沖堿（BBb）45～54mmol/L血漿緩沖堿（BBp）41～43mmol/L臨床意義：BB增高為代謝性堿中毒或呼吸性酸中毒BB降低為代謝性酸中毒或呼吸性堿中毒BB降低而HCO3-正常，提示Hb或血漿蛋白水平降低。53電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述堿剩余（BE）概念：BE是指在37℃和pCO2為40mmHg時，將1L全血的pH調(diào)整到7.40所需強酸或強堿的mmol數(shù)。正常血液的pH為7.40，正常BE為零。當(dāng)需以酸滴定時，規(guī)定BE為正值，表示堿超。當(dāng)需以堿滴定時，規(guī)定BE為負(fù)值，表示堿缺。參考范圍：BE-3～+3mmol/L。臨床意義：BE是診斷代謝性酸、堿中毒的重要指標(biāo)。BE正值為代謝性堿中毒；BE負(fù)值為代謝性酸中毒。54電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述陰離子隙（AG）概念：AG是指血清中陽離子總數(shù)和測定出的陰離子總數(shù)之差，它表示血清中未測定出的陰離子數(shù)。AG（mmol/L）=Na+-[Cl-+HCO3-]參考值：AG8～16mmol/L。臨床意義：AG增高為代謝性酸中毒（除高Cl-性代謝性酸中毒外）AG降低少見55電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述氧飽和度（sO2）概念：sO2是指血液在一定的pO2下，氧合血紅蛋白（HbO2）占全部Hb的百分比。參考值：動脈血sO295%～98%。臨床意義：判斷Hb與O2的親和力，pCO2、pO2、2,3-DPG有影響。sO2=HbO2HHb＋HbO2×100%=氧含量氧結(jié)合量×100%56電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述四、酸堿平衡紊亂機體酸堿平衡的維持，主要依賴血液緩沖系統(tǒng)、肺呼吸及腎對酸、堿物質(zhì)的排泄等一系列生化機制。1.血液緩沖系統(tǒng)：最為敏感和迅速，H2CO3和HCO3-是最重要的緩沖物質(zhì)，正常時HCO3-/H2CO3比值為20/1。2.肺：一般在10～30min發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，通過呼出CO2

的多少控制H2CO3的濃度。3.腎臟：開始調(diào)節(jié)最慢，多在數(shù)小時以后，但作用最強、時間最長，幾乎是非揮發(fā)性酸和堿性物質(zhì)排出的唯一途徑，主要通過重吸收和排出，調(diào)節(jié)HCO3-的濃度。57電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述㈡、酸堿平衡紊亂的判斷評價血液酸堿平衡狀態(tài)的指標(biāo)較多，主要指標(biāo)是pH、pCO2、BE﹙或SB﹚三項。pH是判斷有無酸堿平衡紊亂和紊亂程度的指標(biāo)。

pCO2為呼吸性酸堿平衡紊亂的判斷指標(biāo)。BE﹙或SB﹚是代謝性酸堿平衡紊亂的判斷指標(biāo)。缺氧及肺通氣狀態(tài)的判斷主要依靠pO2及pCO2。59電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述代謝性代謝性呼吸性呼吸性酸中毒堿中毒類型代償失代償代償代償代償失代償失代償失代償mmol/Lmmol/LBEHCO3-pCO2kPapH值7.35~7.454.66~5.99-3~+322~27不變＜7.35不變不變不變＜7.35＞7.35＞7.35或不變或不變--+++--酸堿平衡紊亂血氣指標(biāo)的變化酸堿度正常60電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述㈢、單純性酸堿平衡紊亂代謝性酸中毒代謝性堿中毒呼吸性酸中毒呼吸性堿中毒61電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述代謝性酸中毒代謝性酸中毒（代酸）：原發(fā)性〔HCO3-〕降低，血漿pH下降。常見原因：（1）體內(nèi)產(chǎn)酸增加，超過腎排泄能力，使酸性物質(zhì)在體內(nèi)大量潴留。（2）體內(nèi)產(chǎn)酸正常，但腎功能衰竭，使體內(nèi)酸性產(chǎn)物大量積蓄。（3）體內(nèi)堿貯減少，使血液〔HCO3-〕降低。代償機制：（1）呼吸調(diào)節(jié)：刺激呼吸中樞使呼吸加深加快，排出CO2，使pH恢復(fù)正常。（2）腎臟調(diào)節(jié)：通過H+-Na+交換、分泌有機酸以及排泄NH4+，調(diào)節(jié)和恢復(fù)血漿〔HCO3-〕及pH，同時使尿液酸化。實驗室指標(biāo)：原發(fā)變化是[HCO3-]、BE、SB、TCO2減少，血液pH下降，pCO2正常。代償變化是pCO2下降，血液pH可正常（完全代償）或降低（代償不全）。62電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述代謝性堿中毒代謝性堿中毒（代堿）：原發(fā)性〔HCO3-〕增加，血漿pH升高。常見原因：（1）酸性物質(zhì)大量丟失，如持續(xù)性嘔吐。（2）堿攝入過多，如服用過多堿性藥物。（3）腎重吸收入血的HCO3-增多或排泄H+增加，如低鉀患者因腎臟排K+保Na+能力減弱，排H+保Na+加強。代償機制：（1）緩沖作用：HCO3-+H+CO2+H2O，維持pH正常。（2）呼吸調(diào)節(jié)：抑制呼吸中樞使CO2潴留，pCO2升高，維持pH的穩(wěn)定。（3）腎臟調(diào)節(jié)：通過腎排出過多HCO3-，改善堿中毒的程度。實驗室指標(biāo)：原發(fā)變化：[HCO3-]、BE、SB、TCO2等增加，血液pH上升，pCO2正常。代償變化：pCO2上升，血液pH可正常（代償）或增高（代償不全）。63電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒（呼酸）：原發(fā)性pCO2增高，血漿pH下降。常見原因：（1）呼吸中樞抑制（2）肺和胸廓疾病，如肺氣腫、氣胸等。（3）CO2產(chǎn)生相對過多代償機制：（1）緩沖作用：急性期通過血漿[HCO3-]明顯升高，維持pH正常。（2）呼吸調(diào)節(jié)：刺激呼吸中樞，使呼吸加快加深，加速CO2排出。（3）腎臟調(diào)節(jié)：加強排H+保Na+作用，增加HCO3-的重吸收。實驗室指標(biāo)：原發(fā)變化是pCO2上升，使血液pH下降。代償變化是[HCO3-]、BE、SB、TCO2等增加，pH可能回到正常。64電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述呼吸性堿中毒呼吸性堿中毒（呼堿）：原發(fā)性pCO2降低，血漿pH升高。引起因素：（1）精神性過度呼吸，如情緒激動、癔病。（2）原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如顱內(nèi)手術(shù)、腦出血等。（3）低氧血癥，如嚴(yán)重貧血、高原缺氧等。（4）藥物中毒及肝昏迷等。代償調(diào)節(jié)：

（1）緩沖作用：急性期通過提供H+，消耗HCO3-，使HCO3-濃度降低。（2）腎臟調(diào)節(jié)：腎小管泌H+作用減少，使H+-Na+交換減少，腎小管對HCO3-重吸收減少，從而增加HCO3-排出，減少H+排泄。實驗室指標(biāo)：原發(fā)變化：pCO2下降，使血液pH上升；代償變化：[HCO3-]、BE、SB、TCO2等下降，pH可能回到正常。65電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述代償預(yù)計值公式代謝性酸中毒的代償預(yù)計值公式：PCO2={40-（24-HCO3-）×1.2}±2代謝性堿中毒的代償預(yù)計值公式：PCO2={40+（HCO3--24）×0.9}±5呼吸性堿中毒的代償預(yù)計值公式：

HCO3-

={24-（40-PCO2）×0.2}±2.5呼吸性酸中毒的代償預(yù)計值公式：

HCO3-

={24+（PCO2-40）×0.4}±366電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述㈣、混合性酸堿平衡紊亂代謝性酸中毒合并呼吸性酸中毒代謝性堿中毒合并呼吸性堿中毒呼吸性堿中毒伴代謝性酸中毒呼吸性酸中毒伴代謝性堿中毒代謝性酸中毒伴代謝性堿中毒三重性的酸堿平衡紊亂67電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述代謝性酸中毒合并呼吸性酸中毒此種類型紊亂是兩型酸中毒合并存在，因此，pH明顯降低。代酸原發(fā)性變化為〔HCO3-〕降低，經(jīng)代償繼發(fā)出現(xiàn)pCO2降低；而呼酸原發(fā)性變化為pCO2增高，經(jīng)代償繼發(fā)出現(xiàn)〔HCO3-〕增高。常見于肺水腫、甲醇中毒、心跳驟停和嚴(yán)重肺心病等。例：某出血性休克病人，pH=7.16，pCO2=50mmHg，[HCO3-]=18mmol/L。

①pH＜7.35，〔HCO3-〕明顯減少，故有代謝性酸中毒。②代償計算：pCO2={40-（24-18）×1.2}±2=32.8±2mmHg。顯然測得pCO2高于該范圍上限，表示存在呼吸性酸中毒。結(jié)論：代謝性酸中毒合并呼吸性酸中毒。68電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂的生物化學(xué)檢驗概述代謝性堿中毒合并呼吸性堿中毒此種類型紊亂是兩型堿中毒合并存在，因此，pH明顯升高。代堿原發(fā)性變化為〔HCO3-〕增高，經(jīng)代償繼發(fā)出現(xiàn)pCO2增高；而呼堿原發(fā)性變化為pCO2降低，經(jīng)代償繼發(fā)出現(xiàn)〔HCO3-〕降低。常見于敗血癥、嚴(yán)重肝病伴嘔吐、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。例：女性，39歲，神經(jīng)性嘔吐一周。血氣分析結(jié)果：pH=7.60，

pCO2=28mmHg，pO2=99mmHg，[HCO3-]=30mmol/L。①pH＞7.45，〔HCO3-〕明顯增高，故有代謝性堿中毒。②代償計算：

pCO2={40+（30-24）×0.9}±5=45.4±5mmHg。顯然測得pCO2低于該范圍下限，表示存在呼吸性堿中毒。結(jié)論：代謝性堿中毒合并呼吸性堿中毒。69電解質(zhì)和酸堿平