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1、第十一章,体液电解质和微量元素检验,第一节 钠、钾、氯代谢与检验第二节 钙、镁、磷代谢与检验第三节 微量元素代谢与检验,本章内容,学习目标掌握：血清钠、钾、氯的测定方法和临床应用； 血清钙、磷、镁的测定方法和临床意义；微量元素的概念。熟悉：水盐平衡紊乱生化机制，钙、磷、镁代谢及其平衡紊乱；微量元素与疾病的关系。了解：钠、钾、氯的生理功能、代谢及调节。,体液：机体内存在的液体称为体液（body fluid）。,第一节 钠、钾、氯代谢与检验,电解质:体液中的各种无机盐、部分低分子有机化合物和蛋白质等都是以离子状态存在，称为电解质。,一、体液中水、电解质分布及其功能,体液 （60%）,细胞内液（40
2、%）,细胞外液（20%）,血浆（5%）,细胞间液（15%）,体液中主要的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+等。,主要的阴离子有Cl-、HCO3-、磷酸根、SO42-及有机阴离子如乳酸根、蛋白质负离子（Pr-）等。,细胞外液的阳离子以Na+为主，阴离子以Cl-为主、其次是HCO3-，,细胞内液的阳离子以K+为主，其次是Mg2+，阴离子以有机磷酸根（HPO42-）和Pr-为主。,（一）含量及分布特点,（二）体液电解质的生理功能1.维持体液渗透压平衡 Na、Cl是维持细胞外液渗透压平衡的主要离子，而K、HPO42是维持细胞内液渗透压平衡的主要离子。,2.维持神经肌肉及心肌兴奋性 Na、K升高，
3、可增加神经肌肉的兴奋性，而Ca2、Mg2升高，可降低神经肌肉的兴奋性。,心肌兴奋性,3.维持体液酸碱平衡 组成各种缓冲体系，如HCO3和H2CO3；Na2HPO4和NaH2PO4；蛋白质盐和蛋白质等。,4.与骨代谢密切相关 机体中99%的钙、86%的磷、60%的镁、40%-50% 的钠分布在骨组织。,5.其他 构成多种酶类的激活剂或辅助因子，Ca2+还参与凝血过程等。,二、钠、钾、氯代谢及其平衡紊乱（一）钠、氯的代谢及平衡紊乱 1.钠、氯的代谢（1）分布 正常成人体内钠4044mmol/kg（约1g/kg），50%分布于细胞外液，40%45%分布于骨骼，5%10%分布于细胞内液，血清钠1351
4、45mmol/L，占血浆阳离子总量的90%。血清氯98106mmol/L。,（2）吸收与排泄, 人体所摄入的钠与氯主要来自食盐，需要量为4.59.0g/d，几乎全部被消化道吸收。, Na+、Cl-主要由尿伴行排出，尤对Na+排出有很强的调控能力，即“多吃多排、少吃少排、不吃不排”。肾钠阈为110130 mmol/L。汗液亦可排出少量的Na+、Cl- ，故大汗后应适当补钠。,2.钠、氯与体液平衡紊乱 体液平衡主要由体液中的水和电解质的含量及比例决定。,人体体液丢失过多，造成细胞外液减少，称为脱水，根据失水和失Na+的比例不同，脱水分为高渗性脱水、等渗性脱水和低渗性脱水。,机体摄入的水过多或排出减
5、少，使体液中水增多，血容量增多，称为水肿或水中毒。,高渗性脱水：失水失Na+，Na+升高，晶体渗透压升高。等渗性脱水：失水与失Na+等比例低渗性脱水：失Na+失水，Na+降低，晶体渗透压降低。,（二）钾代谢及平衡紊乱 1.钾代谢 （1）分布 正常成人体内钾4954mmol/kg（约2g/kg），98%分布于细胞内液，2%分布于细胞外液，血清钾3.55.5mmol/L,而细胞内钾150mmol/L。,（2）吸收与排泄 钾主要来自蔬菜、水果、谷类、豆类及肉类，成人需要量KCl 23g/d，吸收率约90%。,钾主要通过肾排泄，约占80%，但肾脏对钾的保留能力小于钠，特点为“多吃多排，少吃少排，不吃也
6、排”。每日约有2040mmol KCl从尿中排出（当没有K摄入时），另外，粪便和汗液也有少量K排出。,2.钾代谢紊乱 血清钾浓度3.5mmol/L称为低血钾； 血清钾浓度5.5mmol/L称为高血钾。,（2）物质代谢对K分布的影响 糖原、蛋白质合成时钾进入细胞内，反之，糖原、蛋白质分解时钾释放到细胞外。,（3）体液pH对K分布的影响 酸中毒时细胞外液 H，引起高血钾；反之，碱中毒时细胞外液 H，引起低血钾。,（1）胰岛素对K分布的影响 通过“钠泵”将K转入细胞内。,三、血清钠、钾、氯测定,（一）标本的采集和处理,2. 血浆钾浓度要比血清钾浓度低0.10.2mmol/L。,1. 检测Na+、K+
7、的标本主要是血清（浆）。,5. 标本应及时处理、及时检测（3 h内分离）。,6. 尿液样品：收集24h尿并加防腐剂或冷藏保存。,3. 测定血钠避免使用肝素钠作抗凝剂。,4. 测定血钾时严格避免溶血。,（二）血清钠、钾的测定 1.血清钠、钾测定方法,火焰光度法（FES）、原子吸收分光光度法（AAS）、离子选择电极法（ISE）和酶法。,参考方法-火焰光度法常规方法-离子选择电极法,1. 火焰光度法（FES） 样品被吸入雾化室雾化后，钠、钾经火焰激发，由基态原子跃迁到激发态原子，激发态原子不稳定，继而以特定的光谱释放能量返回基态，钠、钾发射的光谱分别为589nm（黄色）和767nm（深红色）。发射光
8、谱强度在一定范围内与样品中Na+、K+成正比。,原理（发射光谱分析法）,方法学评价,（1）优点：快速、准确、精密度高、特异性好、成本低廉。被推荐为Na+、K+测定的参考方法。,（2）缺点：使用丙烷等燃气，给实验室带来安全隐患。,2. 离子选择电极法（ISE）,测定方法直接电位法和间接电位法。,钠电极的敏感膜是玻璃膜，即玻璃钠电极；钾电极属于流动载体电极，是一种液膜电极，其敏感膜缬氨霉素膜。,（1）直接电位法 血液样品或标准液不经稀释直接进行测定，能较真实地反映血清中离子活度，使用后要注意管道的清洗，防止堵塞。（不受高蛋白血症和高脂血症等影响）,（2）简接电位法 样本经指定离子强度及pH的稀释液
9、做一定比例稀释后，再测定其电极电位。 （受脂质和蛋白质所占体积的影响）,3. 酶法,（1） 酶法测定血钠,邻-硝基酚-D-半乳糖苷（ONPG）在钠-依赖性 -半乳糖苷酶水解下生成邻-硝基酚和半乳糖，邻-硝基酚的生成量与Na+浓度呈正比。 邻-硝基酚在碱性条件下呈黄色，可在405nm处测定吸光度的升高速率，即可计算Na+的浓度。,原理,3. 酶法,（2） 酶法测定血钾,磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）在钾-依赖性丙酮酸 激酶（PK)催化下生成丙酮酸和ATP，丙酮酸和NADH在LDH催化下，生成乳酸和NAD+。 反应中NADH消耗量与样品中K+浓度呈正比，故可340nm处监测吸光度下降速率，即可计算K+
10、的浓度。,原理,方法学评价,（1）测定时采用掩蔽剂掩蔽Na+，使血清中Na+浓度降低55mmol/L，使（K+）：（Na+）选择性提高至600:1。,（3）酶法测定K+、Na+具有较好的稳定性，精密度、准确度与FES法有可比性，同时易于自动化，适合于急诊和常规检验。,（2）用谷氨酸脱氢酶消除内源性NH4+的正干扰，利用K+对丙酮酸激酶的激活作用测定K+浓度。,血清钠 135145mmol/L 血清钾 3.55.5mmol/L 尿钠 130260mmol/L 尿钾 50102mmol/L,参考范围,临床意义,（1）血清钠增高 高钠血症：血清钠145mmol/L。,高钠血症常见于肾上腺皮质功能亢进
11、、严重脱水、 ADH分泌不足等。,（2）血清钠降低 低钠血症：血清钠135mmol/L。,低钠血症常见于胃肠道失钠（呕吐、腹泻、引流等）、 尿钠排出增多（严重肾盂肾炎、肾小管严重损害等）、 皮肤失钠（大量出汗、大面积烧伤和创伤等）、抗利尿 激素（ADH）过多（肾病综合征、肝硬化腹水等）。,临床意义,（1）血清钾增高 高钾血症：血清钾5.5mmol/L。,常见于：肾上腺皮质功能减退症、急性或慢性肾衰竭、休克、组织挤压伤、重度溶血、口服或注射含钾过多。,（2）血清钾降低 低钾血症：血清钾3.5mmol/L。,常见于：严重腹泻、呕吐、肾上腺皮质功能亢进、服用利尿药、胰岛素的应用等。,（三）氯的测定,
12、测定方法,ISE法、分光光度法、滴定法、库仑电量分析法,ISE法-目前测定Cl-最好的、也是使用最多的方法。,滴定法、库仑电量分析法-已淘汰。,目前使用的氯电极大多为均相晶体膜电极，一般为AgCl晶体，也有非均相晶体膜电极，即将卤化银晶体分散并固定在惰性基质上（常用的为硅橡胶）。,1. ISE法,ISE法简便、快速、准确、精密。,Hg(SCN)22 Cl HgCl22SCN 3SCNFe3+ Fe(SCN)2（橙红色）,2. 分光光度法（硫氰酸汞比色法）,颜色深浅与氯化物含量成正比，在460nm处比色，即可求定量测出标本中Cl的含量。,原理,方法学评价,（1）该法易受温度的影响，需保持反应温度的恒定（不低于20)。,（2）血浆球蛋白增高会产生干扰，出现混浊现象。,（3）胆红素、血红蛋白和高脂血症也能干扰分析结果。,（4）特异性高、准确度和精密度良好。,血清（浆）氯化物 96108mmol/L 脑脊液氯化物 120132mmol/L 尿液氯化物 170250mmol/L,参考范围,（1）血清氯化物降低 临床上较常见。主要原因有NaCl的异常丢失或摄入减少。如严重呕吐、腹泻、代谢性碱中毒、爱迪生病。,（2）血清氯化物增高 临床上较少见。主要是高氯血症性代谢性酸中毒，由于细胞外液中NaHCO3减少，为了保持电解质平衡，肾小管重吸收氯增加。,临床意义,
