电解质与酸碱平衡紊乱生物化学检验课件.ppt

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1、1,电解质与酸碱平衡紊乱的生物化学检验,2,1、掌握电解质平衡紊乱、酸碱平衡紊乱的类型、判断及临床病例分析；血气分析指标的定义、计算及临床意义；钠钾氯及常见血气分析指标的参考区间,2、熟悉血气分析及钠钾氯方法学评价；正常体液及酸碱平衡的调节,3、了解混合性酸碱平衡紊乱,本章教学要求：,3,第一节 概述,体液:机体内存在的液体。包括水和溶解于其中的物质，正常成人体液占体重的60体液以细胞膜为界分为：（1）细胞内液（intracellular fluid，ICF）占40（2）细胞外液（extracellular fluid，ECF）占20 A. 血管内液 5 B. 组织液 15各部位体液之间受机体

2、生理机制的调节处于动态平衡,4,一、水平衡及其紊乱,水平衡: 每天进入机体的水，经机体代谢在体液间转移交换，最后等量地排出体外，使各部分体液保持动态平衡的过程。,水,机体摄入,体内物质氧化产生,肾小管重吸收,尿液排出,皮肤蒸发排出,呼吸排出,肠道排出,去路,来源,5,基本原因：水摄入和水排出不相等，不能维持体内水的动态平衡。,水平衡紊乱的表现：总体水过少或过多；总体水变化不大，但水的分布有明显异常。水平衡紊乱多伴有体液中电解质的改变及渗透压的变化。,水平衡紊乱,6,（一）脱水（总体水过少）,脱水是由于水摄入过少和/或水丢失过多而引起细胞外液减少。根据血浆钠浓度的变化分为高渗性、等渗性和低渗性脱

3、水三种 。,7,1高渗性脱水,（1）以细胞外液中水丢失为主（2）原因：进水量不足、高热出汗过多、胃肠道和泌尿道丢失增加（3） 临床表现：细胞外液渗透压升高，细胞内液的水向细胞外转移，表现出细胞内脱水，引起剧烈口渴、体温上升以及各种神经精神症状（记忆力减退、烦躁、谵妄以至昏迷），同时还有尿量减少，体重明显下降。 （4）特点：细胞外液量和细胞内液量均减少，尿量减少血浆Na+浓度150mmol/L,8,2低渗性脱水,（1）以细胞外液中电解质丢失为主（2）原因见左图。（3）临床表现：细胞外液渗透压降低，水份由血液经组织间液流向ICF，表现为细胞内水肿，出现恶心、呕吐、四肢麻木无力以及眼球凹陷、皮肤干燥

4、及弹性降低、颜面瘦削等脱水貌。（4）特点 细胞外液减少，细胞内液增加血浆Na+浓度130mmol/L严重者因循环血量急剧减少易发生肾衰竭,9,3等渗性脱水,主要是细胞外液的丢失，丢失的电解质和水基本平衡，血浆渗透压仍维持在正常水平。原因：如烧伤、失血及胃肠液的丢失等，各部分液体之间无明显水的转移。,10,3等渗性脱水,特点（1）细胞外液减少，细胞内液正常，血浆渗透压正常（2）血浆Na+浓度130-150mmol/L（3）由于细胞外液量减少，造成有效循环血容量减少和循环障碍，表现出尿少、口渴、血压下降等临床表现。,11,（二）水过多和水中毒,当机体摄入水过多或排出减少，使体液中水增多、血容量增多

5、以及组织器官水肿。按照体液晶体渗透压的不同，水过多可分为高渗性（盐中毒）、等渗性（水肿）和低渗性（水中毒）三种。 临床上最常见的是水肿，一般水增加使体液超过体中的10%以上时，可出现水肿症状。,12,二、电解质平衡,体液中的电解质：（1）有机电解质：蛋白质和有机酸等。（2）无机电解质：主要是无机盐。 血液中重要的电解质有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、 Cl-、HCO3-、HPO42-、H2PO4-等微量元素。,细胞外液阳离子：Na+ 阴离子：Cl-、HCO3-,细胞内液阳离子:K+、Mg2+阴离子：无机磷酸根,13,（一）钠平衡,钠离子是ECF含量最多的阳离子，是ECF渗透压的最主要决定因

6、素。体内钠的来源：食物中的NaCl，一般摄入Na+大于其需要量，人体不会缺Na+和Cl-。Na+排出：90%的Na+经肾随尿排出，少量由粪和汗液排出。细胞外液钠浓度的改变可由水或/和钠的变化而引起，故钠平衡紊乱常伴有水平衡紊乱。,14,（二）钾平衡,人体K+主要来自食物。蔬菜、果品、肉类均含有丰富的K+。成人每日约需K+23g，其中98%存在于细胞内液，仅有2%存在于细胞外液。维持钾的梯度平衡依赖于细胞膜上的钠钾泵来维持两者正常梯度，使细胞排钠储钾。食物中所含的钾90%在消化道以离子的形式吸收，排泄主要通过肾脏随尿排出。钾的代谢特点为多吃多排、少吃少排、不吃也排，因此长期禁食患者或K+的摄入不

7、足，容易出现低钾血症。,15, 钾平衡紊乱与否，要考虑钾总量和血钾浓度。由于钾总量的98%存在于细胞内，血清钾浓度并不能准确反映体内总钾的情况，因此要特别注意总体钾含量不变，而K+在体液的不同部位发生转移对血钾浓度的影响。影响血钾浓度的因素有（1）血液酸碱紊乱造成细胞内外的H+-K+交换（2）细胞外液受稀释时，血钾降低，浓缩时，血钾增高（3）手术患者输注葡萄糖，K+伴随葡萄糖进入细胞内，造成血钾降低。,16,思考题,溶血对血清K测定有影响吗?,有，因为细胞内钾浓度与血钾浓度相差40倍，因此溶血时会导致血钾的含量明显增高，故血液标本采集时一定要避免溶血。,17,（三）氯平衡,氯是细胞外液中主要阴

8、离子，血浆浓度为98108mmol/L。氯主要来源于食物中的Nacl,肾脏是氯的主要排出途径。氯在体内的变化基本与钠一致。血清氯水平一般与碳酸氢盐水平呈相反关系。 Cl-与HCO3-为细胞外的两个主要阴离子，机体为了重新吸收和再生更多的碳酸氢盐，就必须从尿中排出更多的氯以维持电解质平衡。,18,第二节 水和电解质平衡紊乱,一、体液钠,标本的收集与处理,血清、肝素化的抗凝全血、尿液和其它体液均可作为血钠测定的标本。测定血钠时，血清、血浆样本可以在2-4或冰冻存放，红细胞中钠的含量仅为血浆中的1/10,即使溶血对血钠浓度的测定也不会有太大的影响。,19,检测方法,原子吸收分光光度法火焰发射分光光度

9、法离子选择电极法（最常用的方法）分光光度法,20,离子选择电极法,是当今定量测定钠、钾浓度常用的方法，通常选用对Na+或K+敏感的玻璃膜电极或用缬氨霉素膜制成的，K+电极Na+电极离子交换膜的主要成分是硅酸锂 。分为直接法和间接法。 电解质排斥效应：血浆中固体物质部分（血脂和蛋白质）约占总体的7%，水相占93%，电解质均在水相中存在，因固体物质改变，引起水相改变，使电解质测定结果不真实的情况称为电解质排斥效应。,21,参考区间,血钠：135-145mmol/L,临床意义,1、高钠血症：血浆中Na+145 mmol/L。因摄入钠过多或水丢失过多而引起。根据发生的原因和机制，分为浓缩性和潴留性两种

10、。浓缩性较常见，主要见于水排出过多而无相应的钠丢失（如水样泻、尿崩症、出汗过多）和糖尿病病人由于水随大量糖尿排出。高钠血症时，细胞外液渗透压升高，细胞内水向细胞外转移，病人出现口渴等细胞内脱水症状。,22,2、低钠血症：血浆中Na+130mmol/L。可由水增多或钠减少引起，临床上常见于水增多引起的。（1）肾性因素 肾功能损害排钠增多引起：渗透性利尿、肾上腺功能低下、肾素生成障碍以及急、慢性肾功能衰竭等。（2）非肾性因素 常见于循环血容量减少继发ADH大量分泌导致水潴留引起的稀释性低钠血症。如肝硬化腹水、心衰、呕吐、腹泻、肠瘘、大量出汗和烧伤等。低钠血症时血浆渗透压降低，引起水分向细胞内转移，

11、出现细胞水肿，严重者可出现脑水肿。,23,二、体液钾,参考区间,血钾：3.5-5.5mmol/L,临床意义,1、高钾血症：血清钾高于5. 5mmol/L。常见原因：（1）钾输入过多：输入某些药物、过多库存血等。（2）钾排泄障碍：肾小管酸中毒等（3）细胞内钾向细胞外转移：大面积烧伤、挤压伤等,24,2.低钾血症：血清钾低于3. 5mmol/L常见原因：（1）钾摄入不足 长期低钾饮食、禁食、吸收不良等。（2）钾排出增多： 胃肠道丢失 如严重呕吐、腹泻等。 肾脏丢失 见于肾功能衰竭多尿期等。（3）分布异常 细胞外钾进入细胞内，造成低血钾。（4）血浆稀释,25,三、体液氯,检测方法,库伦滴定法硫氰酸汞

12、比色法离子选择电极法（最常用的方法）酶法,26,参考区间,血氯：98-108mmol/L,临床意义,增高：高钠血症、高氯性代谢性酸中毒、过量注射生理盐水等。减低：在临床上较为多见，常见原因为氯化钠的摄入不足或丢失增加。溶血、体位改变、是否静止状态、使用止血带时间长短对血氯浓度的影响很小。,27,第三节 血气分析与酸碱平衡紊乱,酸碱平衡：机体通过调节机制调节体液酸碱物质含量及其比例，维持体液pH在正常范围的过程，称为酸碱平衡。,超出上述正常范围，机体即处于酸碱平衡紊乱状态，包括酸中毒（acidosis）或碱中毒（alkalosis）,28,血气是指血液中所含的O2和CO2 血气分析与酸碱指标测定

13、是临床急救和监护患者的一组重要生化指标，尤其对呼吸衰竭和酸碱平衡紊乱患者的诊断和治疗起关键作用。利用血气分析仪可测定出血液pH、PO2、PCO2，并由此计算出其他指标，从而对患者体内酸碱平衡、气体交换及氧合作用做出全面诊断。,血气分析,29,一、血液中的气体及运输,30,（一） O2的运输,1、运输方式 化学结合：与Hb形成HbO2 98.5% 溶解: 1.5% 氧分压取决于该部分的氧2、氧结合量：全部Hb可结合的氧气量 氧含量：实际与Hb结合的氧气量 血氧饱和度：血液中HbO2量与Hb总量之比,血氧饱和度=HbO2/（HHb+HbO2）,31,（二） CO2的运输,血液中CO2三种存在形式1

14、、物理溶解（8.8%）：溶于水中形成H2CO3；2、HCO3-（77.8%）：红细胞内碳酸酐酶（CA）作用下CO2与水结合成H2CO3, 再解离成H+和HCO3-；3、氨基甲酸血红蛋白（HbNHCOOH）（13.4%）,32,二、酸碱平衡的调节,血液的缓冲作用,肺的调节作用,肾的调节作用,33,大多采用桡动脉采血，如采血困难，进行股动脉采血。静脉血一般在动脉采血困难时才使用 静脉血PO2要低6070mmHg(7.989.31 kPa);PCO2要高28mmHg(0.271.06 kPa) pH要低0.020.05 .,三、血气分析样本的采集,34,样本采集,如采集桡动脉血，采血前进行（Alle

15、ns试验）让病人抬高手臂并握拳30秒，两手同时压住手腕的尺动脉和桡动脉，松开拳头，可见手掌苍白无血色。然后松开尺动脉，在5秒钟内恢复血色为尺动脉功能正常，可以进行桡动脉的采集。,35,36,注意事项,血气标本采集采用无菌的、含肝素的15ml注射器，推荐使用玻璃注射器要保证抗凝剂的量（每毫升血中0.05mg肝素）收集样本时应避免血液与大气接触全血采集后，因血细胞继续进行代谢，氧气不断被消耗，二氧化碳不断产生，故应在30min内进行检测，不能时应将样本放入冰水中，但最多也不能超过2小时。,37,四、血气分析常用指标、参数及临床意义,目前采用血气分析仪直接测定出PH、PO2、PCO2，再由此计算出其

16、他指标，血气分析仪由电极测量室、液气管路系统和电路系统组成。当今，血气分析仪的发展包括监护病房和床旁实验设备。,38,（一）酸碱度（pH） pH表示血液的酸碱度，即血液中H+的负对数。,pH=pKa+log,根据HendersenHasselbalch方程（H-H方程）可计算出血液的pH。,【参考区间】动脉血pH 7.357.45 H+ 35-45nmol/L,四、血气分析常用指标、参数及临床意义,39,【测定方法】 离子选择电极法,【临床意义】,1、PH在参考区间（1）正常酸碱平衡（2）有酸碱平衡紊乱，完全代偿（3）同时存在强度相等的酸中毒和碱中毒2、PH超出参考区间（1）PH7.45 碱中

17、毒,40,二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide， PCO2）是指物理溶解在血液中的CO2所产生的压力。临床上PCO2是呼吸性酸碱中毒的诊断指标。,【参考区间】动脉血PCO2：3545mmHg（4.66-5.99kPa）,（二）二氧化碳分压（PCO2）,【测定方法】 电极法,41,（三）氧分压（PO2）,氧分压（partial pressure of oxygen，PO2）是指血浆中物理溶解的O2所产生的压力。,PO2是缺氧的敏感指标，肺通气和换气功能障碍可造成PO2下降。动脉血氧分压（PaO2）的正常参考范围为75-100mmHg（9.98-13.

18、3KPa），低于55mmHg时，常见于呼吸衰竭，低于30mmHg可危及生命。,42,（四）氧饱和度（SO2）,氧饱和度（oxygen saturation，SO2）指血液在一定的PO2下，氧合血红蛋白（HbO2）占全部Hb的百分比，可表示为：,SO2=,100% =,100%,【参考区间】95%-98%,43,（五）实际碳酸氢盐及标准碳酸氢盐,实际碳酸氢盐（actual bicarbonate，AB）指血浆中HCO3-的实际浓度。即指未接触空气的血液在37时分离的血浆中HCO3-的含量。标准碳酸氢盐（standard bicarbonate，SB）指在37时用PCO2为40mmHg及PO2为1

19、00mmHg的混合气体平衡后测定的血浆HCO3-的含量。,【参考区间】2227mmol/L,44,【临床意义】,1、SB升高为代谢性碱中毒，SB降低为代谢性酸中毒2、（1）ABSB 为呼吸性酸中毒（2）ABSB为呼吸性碱中毒（3）AB增高和SB增高为代偿性碱中毒（4）AB降低和SB降低为代偿性酸中毒,45,（六）碱剩余（BE）,碱剩余（base excess，BE）是指在37和PCO2为40mmHg时，将1L全血pH调整到7.40所需加入的酸量或碱量。当需要加入酸时，BE为正值，表示碱过量；若需要加入碱时，BE为负值，表示酸过量。,【参考区间】-3+3mmol/L,【临床意义】,BE正值为代谢

20、性碱中毒，BE负值为代谢性酸中毒,46,（七）缓冲碱（BB）,缓冲碱（buffer base ，BB）指全血中具有缓冲作用的阴离子总和，包括HCO3，Hb，血浆蛋白及少量的有机酸盐和无机磷酸盐。由于BB不仅受Hb和血浆蛋白的影响，而且还受电解质及呼吸因素的影响。因此一般认为它不能确切反映代谢性酸碱平衡状态。BB有全血缓冲碱和血浆缓冲碱两种。,【参考区间】全血缓冲碱（BBb）4652mmol/L血浆缓冲碱（BBp）4046mmol/L,47,（八）阴离子间隙（AG）,阴离子隙（anion gap，AG）是根据测定出血清阳离子总数和阴离子总数的差值计算而出，它表示血清中未测定出的阴离子数，如无机酸

21、（磷酸、硫酸等）、有机酸（丙酮酸、乳酸、乙酰乙酸等）。可用以下公式计算：,AG（mmol/L）=Na+Cl-+HCO3-,【参考区间】8-16 mmol/L,【临床意义】,高AG型代谢性酸中毒 AG增高高氯型代谢性酸中毒 AG正常,48,（九）肺泡-动脉氧分压差（A-aDO2）,肺泡-动脉氧分压差（A-aDO2）是指肺泡气氧分压与动脉血氧分压之间的差值，它是判断肺换气功能的一个指标。,【参考区间】儿童期5mmHg（0.66kPa）青年期8mmHg（1.06kPa）60-80岁24mmHg（3.2kPa）,【临床意义】,A-aDO2升高表明存在肺换气障碍,49,（十）二氧化碳总量（TCO2）,二

22、氧化碳总量（total carbon dioxide contentTCO2）指血浆中各种形式存在的CO2的总含量，其中大部分（95%）是HCO3-结合形式，少量是物理溶解的CO2（5%），还有极少量以碳酸、蛋白氨基甲酸酯及CO32-等形式存在。,【参考范围】2328mmol/L,【临床意义】,TCO2增高见于代谢性碱中毒或呼吸性酸中毒,50,（十一）渗透压（mOsm）,渗透压是指支配生物膜两侧水穿过膜，使其达到一定平衡的一种压力。包括血浆晶体渗透压和血浆胶体渗透压。血浆晶体渗透压由无机盐、葡萄糖、尿素等小分子物质形成，可维持细胞内外水分的正常交换和分布；血浆胶体渗透压由蛋白质等大分子物质形成

23、，可调节毛细血管内外水分的正常分布。,51,【参考范围】275-300mOsm/（Kg.H2O),【检测方法】冰点渗透压仪法,【临床意义】,根据血浆渗透压的变化，结合患者的病史和临床资料，可判断患者是否有电解质及水平衡紊乱，并能分子其紊乱的性质,52,酸碱平衡：维持血液pH 7.357.45的过程。酸碱平衡的调节机制：缓冲系统：最为敏感和迅速， H2CO3 和HCO3-是最重要的缓冲物质，正常时HCO3-/H2CO3比值为20/1；肺：一般在1030min发挥调节作用，通过呼出CO2的多少控制H2CO3的浓度；肾脏：开始调节最慢，多在数小时以后，但作用最强时间最长，几乎是非挥发性酸和碱性物质排

24、出的唯一途径，主要通过重吸收和排出，调节HCO3-的浓度。,酸碱平衡的调节,五、酸碱平衡紊乱的判断,53,五、酸碱平衡紊乱的判断,酸碱平衡紊乱的类型,1、酸中毒：血浆中HCO3-/H2CO3比值20/1，血浆pH则下降或低于正常值下限7.35 代谢性酸中毒：HCO3-降低造成的酸中毒呼吸性酸中毒：H2CO3增多造成的酸中毒,54,五、酸碱平衡紊乱的判断,酸碱平衡紊乱的类型,2、碱中毒：若HCO3-/H2CO3比值20/1，血浆pH则升高或高于正常值上限7.45 代谢性碱中毒：HCO3-增多造成的碱中毒 呼吸性碱中毒：H2CO3减少所造成的碱中毒,55,代偿性酸中毒或代偿性碱中毒：发生酸碱平衡紊

25、乱后，机体通过缓冲体系、呼吸及肾脏的调节作用，恢复HCO3-/H2CO3比值在20/1，血液pH维持在7.35-7.45之间 失代偿性酸中毒和失代偿性碱中毒 ：如果病情严重超出了机体能够调节的限度，尽管机体已发挥了对酸碱平衡的调节作用，仍不能使HCO3-/H2CO3比值恢复到正常范围，pH的变化超出7.35-7.45的正常值范围,56,酸碱中毒的代偿变化,类型 HCO3-/H2CO3比值 HCO3-与H2CO3值,正常型 正常 正常代偿型 恢复正常 异常失代偿型 异常 异常,57,（一）单纯性酸碱平衡紊乱,代酸：原发性HCO3-降低，血浆PH下降常见原因：（1）酸性代谢产物产生增加；（2）酸性

26、产物排泌减少，在体内大量积聚；（3）HCO3-丢失过多。,1、代谢性酸中毒,58,相关指标变化：血液pH可正常（完全代偿）或降低（代偿不全）原发性变化是HCO3-降低代偿性变化是PCO2下降K+增高/下降,1、代谢性酸中毒,59,2、代谢性碱中毒,代碱：原发性HCO3-升高，血浆PH升高常见原因：（1）酸性物质大量丢失，肠液HCO3-增加；（2）摄入过多的碱；（3）Cl-大量丢失，肾近曲小管对HCO3-和Na+重吸收增加，造成低氯性碱中毒；（4）低钾患者由于肾排K+保Na+能力减弱，排H+保Na+加强，使肾重吸收入血NaHCO3增多，导致碱中毒,60,相关指标变化：血液pH可正常（完全代偿）或

27、升高（代偿不全）原发性变化是HCO3-升高代偿性变化是PCO2上高,2、代谢性碱中毒,61,3、呼吸性酸中毒,呼酸：因各种原因所致肺部通气不足，排出CO2减少，使CO2在体内潴留，PCO2增高（高碳酸血症），pH下降。引起原因：慢性梗阻性肺病常见原因。相关指标变化： 血液pH可正常或下降； 原发变化是PCO2上升，使血液pH下降；代偿变化是HCO3-增加，pH可能回到正常。,62,4、呼吸性碱中毒,呼碱：过度换气引起CO2排出过多，血液H2CO3浓度原发性降低，血浆PCO2降低，pH有升高趋势。引起因素：非肺部性刺激呼吸中枢，如代谢性脑病、CNS感染等；肺部功能紊乱，如肺炎、哮喘、肺栓塞等；其他，如呼吸设备引起通气过度。,63,4、呼吸性碱中毒,相关指标变化： 血液pH可正常或升高； 原发变化：PCO2下降，使血液pH上升； 代偿变化：HCO3-下降，pH可能回到正常，Cl-增高，K+轻度降低，AG轻度增多。,64,单纯性酸碱平衡紊乱,65,（二）混合性酸碱平衡紊乱,两种或三种单纯性酸碱平衡紊乱同时存在时，称为混合性酸碱平衡紊乱。1、加重型二重酸碱平衡紊乱2、相反型二重酸碱平衡紊乱3、三重型酸碱平衡紊乱,THE END,THANK YOU！,