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1、第第 八八 章章体体 液液 平平 衡衡与与 酸酸 碱碱 平平 衡衡 紊紊 乱乱 教学目标与要求l掌握钠、钾、氯及酸碱平衡紊乱的机制，血气分析，以及钠、钾、氯测定的原理和方法学评价。l熟悉酸碱平衡紊乱典型病例检验结果分析。主要内容l（1）体液平衡l（2）体液平衡紊乱（水、钠、钾）l（3）体液钠、钾、氯测定和方法学评价l（4）血气分析（原理及仪器结构、分析方法、质控）l（5）酸碱平衡紊乱（诊断指标、平衡紊乱）；l（6）酸碱平衡紊乱典型病例检验结果分析体体液液（bodyfluid）l体液体液:体内存在的液体。正常成人体液占体重的体内存在的液体。正常成人体液占体重的60l体液以细胞膜为界分为：体液以细
2、胞膜为界分为：l（1）细胞内液（）细胞内液（intracellularfluid，ICF）占占40l（2）细胞外液（）细胞外液（extracellularfluid，ECF）占占20lA.血浆血浆5lB.细胞间液细胞间液(interstitialfluid)15l各部位体液之间受机体生理机制的调节处于动态平各部位体液之间受机体生理机制的调节处于动态平衡衡第一节第一节水平衡紊乱水平衡紊乱一、水平衡一、水平衡 l水平衡水平衡:每天进入机体的水，经机体代谢每天进入机体的水，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。外，使各部分体
3、液保持动态平衡的过程。（一）总体水的分布（一）总体水的分布 l人人 体体 内内 水水 含含 量量 以以 总总 体体 水水（totalbodywater,TBW）表表示示，与与年年龄龄、性性别别、疾疾病病等等密密切切相关。相关。l血血浆浆与与细细胞胞间间液液:以以具具有有半半透透膜膜作作用用的的毛毛细细血血管管壁壁相相隔隔，除除蛋蛋白白质质不不易易透透过过外外，水水和和其其它它电电解解质质能自由通过。能自由通过。lECF与与ICF:间间由由细细胞胞膜膜相相隔隔。细细胞胞膜膜是是半半透透膜膜，对对物物质质通通过过具具有有高高度度选选择择性性，水水、尿尿素素、O2、HCO3-、肌肌酐酐可可以以自自由
4、由通通过过，而而K+、Na+、Ca2+、Mg2+、蛋蛋白白质质等等不不能能自自由由通通过过，所所以以ECF与与ICF化学成分相差很大。化学成分相差很大。（二）水平衡的调节机制（二）水平衡的调节机制 l1.水平衡的调节中枢水平衡的调节中枢：下丘脑。：下丘脑。l2.调节途径调节途径：通过口渴中枢，抗利尿激素：通过口渴中枢，抗利尿激素l（antidiuretichormone,ADH）以及肾）以及肾l三大环节而完成调控。其它如心房肽、三大环节而完成调控。其它如心房肽、l肾素肾素-醛固酮系统亦有调节水平衡的功能。醛固酮系统亦有调节水平衡的功能。l3.水摄入水摄入：当血浆晶体渗透压升高、血管肾张素：当血
5、浆晶体渗透压升高、血管肾张素增多、生增多、生活习惯等刺激活习惯等刺激下丘脑的渴觉中枢下丘脑的渴觉中枢，引起口渴而增加水摄入量；，引起口渴而增加水摄入量；当摄入量到一定程度后，渴饱满中枢兴奋，口渴感受消失。当摄入量到一定程度后，渴饱满中枢兴奋，口渴感受消失。l4.水的排出水的排出：主要依赖于：主要依赖于ADH、醛固酮和肾脏、醛固酮和肾脏等。等。l影响影响ADH合成与分泌的因素：血浆晶体渗透压、血容量、剧合成与分泌的因素：血浆晶体渗透压、血容量、剧烈运动及疼痛等。烈运动及疼痛等。ADH作用远端肾小管的受体，增加肾小管作用远端肾小管的受体，增加肾小管上皮细胞对水的通透性，促进水的重吸收上皮细胞对水的
6、通透性，促进水的重吸收。水平衡的调节水平衡的调节二、水平衡紊乱二、水平衡紊乱 l基本原因基本原因：l水摄入和水排出不相等，不能维持体内水的水摄入和水排出不相等，不能维持体内水的动态平衡。动态平衡。l水平衡紊乱的表现水平衡紊乱的表现：l总体水过少或过多；总体水过少或过多；l总体水变化不大，但水的分布有明显异常。总体水变化不大，但水的分布有明显异常。l水平衡紊乱多伴有体液中电解质的改变及渗水平衡紊乱多伴有体液中电解质的改变及渗透压的变化。透压的变化。（一）脱水（总体水过少）（一）脱水（总体水过少）l脱水是由于水脱水是由于水摄入过少和摄入过少和/或或水丢失过多而水丢失过多而引起细胞外液引起细胞外液减
7、少。减少。l根据血浆钠浓根据血浆钠浓度的变化分为度的变化分为高渗性、等渗高渗性、等渗性和低渗性脱性和低渗性脱水三种水三种。1高渗性脱水高渗性脱水l1.以水丢失为主以水丢失为主。l2.原因原因：进水量不足、高：进水量不足、高热出汗过多、胃肠道和泌热出汗过多、胃肠道和泌尿道丢失大量低渗液体。尿道丢失大量低渗液体。l3.结果结果：l（1）使总体水减少；）使总体水减少；l（2）血浆渗透压增高（）血浆渗透压增高（295mOsm/kgH2O）；）；l（3）血浆）血浆Na+浓度浓度150mmol/L，l4.临床表现临床表现：细胞内液的：细胞内液的水向细胞外转移，引起剧水向细胞外转移，引起剧烈口渴、体温上升以
8、及各烈口渴、体温上升以及各种神经精神症状（记忆力种神经精神症状（记忆力减退、烦躁、谵妄以至昏减退、烦躁、谵妄以至昏迷），同时还有尿量减少，迷），同时还有尿量减少，体重明显下降。体重明显下降。2低渗性脱水低渗性脱水l以电解质丢失为主以电解质丢失为主。l原因原因见左图。见左图。l表现表现：l（1）血浆渗透压降低，血浆渗透压降低，水份由血液经组织间液水份由血液经组织间液流向流向ICF；l（2）血容量明显降低、）血容量明显降低、血液浓缩、尿钠减少。血液浓缩、尿钠减少。l（3）出现眼球凹陷、）出现眼球凹陷、皮肤干燥及弹性降低、皮肤干燥及弹性降低、颜面瘦削等脱水貌。颜面瘦削等脱水貌。3等渗性脱水等渗性脱水
9、l主要是细胞外液的丢失主要是细胞外液的丢失，丢失的电解质和水基，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。本平衡，血浆渗透压仍维持在正常水平。l如如烧伤、失血及胃肠液的丢失烧伤、失血及胃肠液的丢失等，各部分液体等，各部分液体之间无明显水的转移。之间无明显水的转移。l细胞外液减少细胞外液减少，血容量不足，血压下降，外周血容量不足，血压下降，外周血液循环障碍。血液循环障碍。（二）水肿（总体水增多）（二）水肿（总体水增多）l水肿水肿：当机体：当机体摄入水过多或排出量减少摄入水过多或排出量减少，以，以致体液在体内积聚过多、血容量增加以及组织致体液在体内积聚过多、血容量增加以及组织器官水肿。
10、器官水肿。l原因原因：血浆蛋白浓度降低、充血性心力衰竭、：血浆蛋白浓度降低、充血性心力衰竭、水和电解质排泄障碍等。水和电解质排泄障碍等。l分类分类：按照体液晶体渗透压的不同，水肿可：按照体液晶体渗透压的不同，水肿可分为高渗性（盐中毒）、等渗性（水肿）和低分为高渗性（盐中毒）、等渗性（水肿）和低渗性（水中毒）水肿。渗性（水中毒）水肿。1高渗性水肿高渗性水肿l原因原因：高张盐水或高张：高张盐水或高张NaHCO3的大量输入。的大量输入。l表现表现：l血浆血浆Na+浓度增高（浓度增高（150mmol/L）l血浆渗透压增高血浆渗透压增高lICF的水份向的水份向ECF转移转移l引引起起细细胞胞脱脱水水 组
11、组织织间间液液和和血血容容量量明明显显增增多多，出出现现血血压压增增高高 颈颈静静脉脉怒怒张张、心心脏脏负负荷荷增增加和四肢浮肿等症状。加和四肢浮肿等症状。2低渗性水肿低渗性水肿l亦称水中毒，见于急性和慢性肾功能衰竭。亦称水中毒，见于急性和慢性肾功能衰竭。lECF和血容量增加和血容量增加l（1）血）血Na+被稀释，出现稀释性低钠血症（低被稀释，出现稀释性低钠血症（低于于130mmol/L）；）；l（2）血浆渗透压降低，使）血浆渗透压降低，使ECF的水分向的水分向ICF转转移，各部份渗透压重新平衡，而容量均增大；移，各部份渗透压重新平衡，而容量均增大；l（3）尿量增多，尿钠减少。）尿量增多，尿钠
12、减少。l严重者因脑细胞水肿致颅内压增高，而出现各严重者因脑细胞水肿致颅内压增高，而出现各种神经精神症状，甚至惊厥、昏迷、死亡。种神经精神症状，甚至惊厥、昏迷、死亡。3等渗性水肿等渗性水肿l亦称全身性水肿。亦称全身性水肿。l可原发于心脏、肝、肾等疾病。可原发于心脏、肝、肾等疾病。l通过醛固酮和通过醛固酮和ADH使水、钠排出减使水、钠排出减少，体内水、钠潴留，少，体内水、钠潴留，ECF增多，增多，但渗透压正常。但渗透压正常。l临床表现临床表现主要为组织间液与血主要为组织间液与血容量增多，血液被稀释容量增多，血液被稀释。第二节第二节钾、钠、氯代谢紊乱钾、钠、氯代谢紊乱l体液中的电解质：体液中的电解质
13、：l（1）有机电解质：蛋白质和有机酸等。）有机电解质：蛋白质和有机酸等。l（2）无机电解质：主要是无机盐。）无机电解质：主要是无机盐。l血液中重要的电解质有血液中重要的电解质有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、lCl-、HCO3-、HPO42-、H2PO4-等和微量元素。等和微量元素。l体液中的电解质功能：体液中的电解质功能：l（1）维持体液渗透压、电解质和酸碱平衡。）维持体液渗透压、电解质和酸碱平衡。l（2）维持神经）维持神经-肌肉应激性和心肌应激性的作用。肌肉应激性和心肌应激性的作用。l神经神经-肌肉应激性肌肉应激性Na+K+/Ca2+Mg2+H+l心肌应激性心肌应激性Na+Ca2+HCO
14、3-/K+Mg2+H+一、钠平衡代谢紊乱一、钠平衡代谢紊乱 l钠离子是钠离子是ECF含量最多的阳离子含量最多的阳离子，是，是ECF渗透渗透压的最主要决定因素。压的最主要决定因素。l生理意义生理意义:维持体液的正常渗透压、维持体液的正常渗透压、ECF容量、容量、调节酸碱平衡、维持心肌和神经肌肉的应激性调节酸碱平衡、维持心肌和神经肌肉的应激性等。等。l细胞外液钠浓度的改变可由水或细胞外液钠浓度的改变可由水或/和钠的变化和钠的变化而引起，故钠平衡紊乱常伴有水平衡紊乱。而引起，故钠平衡紊乱常伴有水平衡紊乱。（一）钠平衡（一）钠平衡l1.体体钠钠的的分分布布：人人体体内内钠钠总总量量约约60mmol/k
15、g，50%分分布布在在ECF，10%分分布布在在ICF，40%存存在在于骨骼中。于骨骼中。l2.体体内内钠钠的的来来源源：食食物物中中的的NaCl，一一般般摄摄入入Na+大于其需要量，人体不会缺大于其需要量，人体不会缺Na+和和Cl-。l3.Na+排排出出：90%的的Na+经经肾肾随随尿尿排排出出，少少量量由由粪和汗液排出。粪和汗液排出。l肾肾对对钠钠的的排排出出很很敏敏感感，总总ECF钠钠变变化化不不到到1%，即即引引起起排排钠钠改改变变，特特别别在在钠钠摄摄入入少少或或ECF钠钠减减少少时时，肾肾排排钠钠减减少少甚甚至至不不排排，以以维维持持体体内内钠钠的平衡。的平衡。（二）钠平衡的调节机
16、制（二）钠平衡的调节机制主要通过肾脏调节钠的排出而达到主要通过肾脏调节钠的排出而达到。肾肾脏脏对对钠钠排排泄泄的的调调控控主主要要是是通通过过肾肾小小球球滤滤过过率率的的改改变变、肾肾小小管管对对钠钠重重吸吸收收的的改改变变等等来来调调节节。其其主主要影响因素有：要影响因素有：l1肾肾小小球球肾肾小小管管平平衡衡：肾肾小小管管对对钠钠的的重重吸吸收收与与肾小球滤出的钠成比例。肾小球滤出的钠成比例。l2肾肾素素-血血管管紧紧张张素素-醛醛固固酮酮系系统统主主要要是是通通过过醛醛固固酮酮作作用用于于肾肾小小管管对对钠钠的的重重吸吸收收并并排排出出钾钾和和氢氢，是调节水盐代谢的重要因素。是调节水盐代
17、谢的重要因素。l3其其它它激激素素如如ADH、糖糖皮皮质质激激素素、甲甲状状腺腺素素、心钠素等直接影响肾对钠的排泄。心钠素等直接影响肾对钠的排泄。（三）低钠血症（三）低钠血症（hyponatremia）l低钠血症：血浆中低钠血症：血浆中Na+150mmol/L。l因因摄入钠过多或水丢失过多摄入钠过多或水丢失过多而引起。而引起。l较较为为少少见见，主主要要见见于于水水排排出出过过多多而而无无相相应应的的钠钠丢丢失失（如如水水样样泻泻、尿尿崩崩症症、出出汗汗过过多多）和和糖糖尿尿病病病病人由于水随大量糖尿排出。人由于水随大量糖尿排出。l高高钠钠血血症症时时，细细胞胞外外液液渗渗透透压压升升高高，细
18、细胞胞内内水水向向细胞外转移，病人出现口渴等细胞内脱水症状。细胞外转移，病人出现口渴等细胞内脱水症状。二、钾平衡代谢紊乱二、钾平衡代谢紊乱钾的主要生理功能钾的主要生理功能钾钾平平衡衡钾平衡紊乱钾平衡紊乱（一）钾的主要生理功能（一）钾的主要生理功能在细胞内在细胞内参与蛋白质和糖原合成参与蛋白质和糖原合成，临床上利用，临床上利用该性质以缓解高血钾或低血钾。该性质以缓解高血钾或低血钾。l调节酸碱平衡调节酸碱平衡l当当出出现现酸酸中中毒毒时时，ECF中中H+增增加加，H+进进入入细细胞胞而而K+移移到到细细胞胞外外；肾肾小小管管上上皮皮细细胞胞泌泌H+增增加加，泌泌K+减少减少血钾增高血钾增高。l对对
19、神经肌肉和心肌的兴奋性神经肌肉和心肌的兴奋性作用。作用。心肌心肌兴奋性兴奋性Na+Ca2+OH-K K+MgMg2+2+HH+神经神经-肌肉兴奋性肌肉兴奋性 Na+K+Ca2+Mg2+H+血清钾血清钾 心肌兴奋性心肌兴奋性 心动过缓心动过缓 传导阻滞传导阻滞 心跳停止舒张期心跳停止舒张期 血清钾血清钾 心肌兴奋性心肌兴奋性 传导阻滞传导阻滞 心跳停止收缩期心跳停止收缩期早博早博异位心律异位心律钾对神经钾对神经-肌肉、心肌的兴奋性的影响肌肉、心肌的兴奋性的影响（二）钾（二）钾平平衡衡1摄入与排出平衡摄入与排出平衡水果肉类蔬菜 尿液 粪便汗液机体维持机体维持K+平衡的最低需要量为平衡的最低需要量为
20、2030mmol，正常人每天摄入，正常人每天摄入K+量为量为5075mmol，足以维持生理需要。，足以维持生理需要。肾脏是维持血钾水平恒定的关键器官。通过肾小球滤过的肾脏是维持血钾水平恒定的关键器官。通过肾小球滤过的K+，完，完全由近曲小管重吸收，尿排出的全由近曲小管重吸收，尿排出的K+是由远端肾单位分泌的是由远端肾单位分泌的。2细胞内外平衡细胞内外平衡K K是细胞内液的主要是细胞内液的主要阳阳离子，离子，约为细胞外液的约为细胞外液的40倍倍依赖于细胞膜上的依赖于细胞膜上的Na+-K+ATP酶酶来维来维持两者正常梯度，使细胞排钠储钾。持两者正常梯度，使细胞排钠储钾。l当当缺缺氧氧、酸酸中中毒毒
21、等等使使细细胞胞损损伤伤甚甚至至死死亡亡时时，此此种作用减弱以至消失，钾即从细胞内移出。种作用减弱以至消失，钾即从细胞内移出。思考题思考题溶血对血溶血对血清清K K测定测定有影响吗有影响吗?细胞内液占细胞内液占98 ：红细胞内为：红细胞内为115115mmol/L细胞外液细胞外液 占占2%：血清为：血清为4.04.0mmol/LK（三）钾平衡紊乱（三）钾平衡紊乱l钾平衡紊乱与否，要考虑钾平衡紊乱与否，要考虑钾总量钾总量和和血钾浓度血钾浓度。l血血清清钾钾浓浓度度并并不不能能准准确确反反映映体体内内总总钾钾的的情情况况血血钾钾总总量量的的98%存存在在于于细细胞胞内内，细细胞胞膜膜对对钾钾的的通
22、通透性较低，钾透过细胞膜速度缓慢。透性较低，钾透过细胞膜速度缓慢。l临临床床观观察察钾钾平平衡衡时时，除除检检测测血血钾钾外外，还还应应从从影影响响钾钾代代谢谢和和钾钾代代谢谢紊紊乱乱后后代代谢谢变变化化的的多多方方面面检检查查，以以便便综综合合分分析析钾钾平平衡衡紊紊乱乱的的原原因因和和对对机机体体代代谢谢的的影响程度。影响程度。1.低钾血症（低钾血症（hypokalemia）低钾血症：血清钾低于低钾血症：血清钾低于3.5mmol/L。常见原因：常见原因：（1）钾摄入不足）钾摄入不足长期低钾饮食、禁食、吸收不良等。长期低钾饮食、禁食、吸收不良等。（2）钾排出增多：）钾排出增多：胃肠道丢失胃肠
23、道丢失如严重呕吐、腹泻等。如严重呕吐、腹泻等。肾脏丢失肾脏丢失见于肾功能衰竭多尿期等。见于肾功能衰竭多尿期等。（3）分布异常）分布异常细胞外钾进入细胞内，造成低血钾。细胞外钾进入细胞内，造成低血钾。（4）血浆稀释）血浆稀释2.高钾血症高钾血症(hyperkalemia)l高钾血症：血清钾高于高钾血症：血清钾高于5.5mmol/L。l常见原因常见原因：l（1）钾输入过多：）钾输入过多：输入某些药物、过多库存血等。输入某些药物、过多库存血等。l（2）钾排泄障碍：）钾排泄障碍：急、慢性肾功能衰竭等使肾小管排钾急、慢性肾功能衰竭等使肾小管排钾l减少；盐皮质激素缺乏或肾小管排减少；盐皮质激素缺乏或肾小管
24、排K+缺陷。缺陷。l（3）细胞内钾向细胞外转移：）细胞内钾向细胞外转移：l组织细胞破坏组织细胞破坏：见于严重溶血、大面积烧伤等见于严重溶血、大面积烧伤等。l酸中毒酸中毒：血浆血浆H+往细胞内转移，细胞内的往细胞内转移，细胞内的K+外移，外移，l同时肾小管上皮细胞泌同时肾小管上皮细胞泌H+增加，泌钾减少。增加，泌钾减少。三、氯代谢紊乱三、氯代谢紊乱l氯氯是是细细胞胞外外液液中中主主要要阴阴离离子子，血血浆浆浓浓度度为为96108mmol/L。l机机体体通通过过膳膳食食及及食食盐盐的的形形式式摄摄入入氯氯和和钠钠。通通常常摄入体内摄入体内NaCl的量大于其需要量。的量大于其需要量。l肾脏是氯的主要
25、排出途径肾脏是氯的主要排出途径。l氯在体内的变化基本与钠一致。氯在体内的变化基本与钠一致。l血血清清氯氯水水平平一一般般与与碳碳酸酸氢氢盐盐水水平平呈呈相相反反关关系系。lCl-与与HCO3-为为细细胞胞外外的的两两个个主主要要阴阴离离子子，机机体体为为了了重重新新吸吸收收和和再再生生更更多多的的碳碳酸酸氢氢盐盐，就就必必须从尿中排出更多的氯以维持电解质平衡。须从尿中排出更多的氯以维持电解质平衡。第三节第三节 体液钾钠氯测定体液钾钠氯测定钠、钾测定钠、钾测定氯的测定氯的测定一、一、钠、钾测定钠、钾测定 1 1标本的采集与处理标本的采集与处理 l血液标本血液标本：血清、血浆：血清、血浆l（1）血
26、浆钾比血清低）血浆钾比血清低0.20.5mmol/L。l（2）血清或血浆标本应）血清或血浆标本应及时分离及时分离，不能溶血不能溶血。溶血溶血:0.5%RBC:0.5%RBC溶血溶血,血血K K+0.5mmol/L0.5mmol/L。时间：全血未及时分离或冷藏，血时间：全血未及时分离或冷藏，血K K+。25,1.5h,25,1.5h,血血K K+0.2mmol/L 0.2mmol/L 4,1.5h,4,1.5h,血血K K+0.3mmol/L 0.3mmol/L 4,5h,4,5h,血血K K+2 mmol/L 2 mmol/Ll尿液样品尿液样品：收集：收集24h尿并加防腐剂或冷藏保存。尿并加防
27、腐剂或冷藏保存。2测测定定方方法法l原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法l（AtomicAbsorptionSpectrophotometry，AAS）l火焰发射分光光度法火焰发射分光光度法l（FlameEmissionSpectrophotometry，FES）l离子选择电极法（离子选择电极法（IonSelectiveElectrod，ISE）l酶法酶法（1）FESl原理原理：l发发射射光光谱谱分分析析根根据据火火焰焰中中激激发发态态回回降降到到基基态态时发射的光谱强度进行定量分析。时发射的光谱强度进行定量分析。l定量方法：内标法、外标法定量方法：内标法、外标法lA.内内标标法法：将将样样本
28、本用用含含有有一一定定浓浓度度参参比比元元素素如如锂锂（Li+）或或铯铯（Cs+）的的溶溶液液稀稀释释后后，同同时时测测定定钠钠、钾钾和和锂锂或或铯铯的的电电信信号号，根根据据钠钠、钾钾的的电电信信号号和和锂锂或铯的电信号进行钠、钾含量的计算。或铯的电信号进行钠、钾含量的计算。l内标法影响因素少，有较好的准确性和精密度。内标法影响因素少，有较好的准确性和精密度。lB.外外标标法法：用用不不同同浓浓度度的的钠钠、钾钾标标准准液液制制成成标标准准曲曲线线，然然后后对对标标本本进进行行测测定定并并从从标标准准曲曲线线上上查查得得钠、钾的浓度。钠、钾的浓度。（2）ISE法法l原理：原理：l仪仪器器上上
29、装装有有含含玻玻璃璃膜膜的的钠钠电电极极和和含含液液态态离离子子交交换换膜膜（缬缬氨氨霉霉素素）的的钾钾电电极极。检检测测电电极极表表面面电电位位的的改改变变，比比较较测测定定电电极极与与参比电极表面电位变化的差值大小来估计样本中含量。参比电极表面电位变化的差值大小来估计样本中含量。lISE法分类：间接法法分类：间接法和和直接法直接法lA.间接法：间接法：将待测样本稀释后进行检测，所测的离子活将待测样本稀释后进行检测，所测的离子活l度更接近离子浓度；度更接近离子浓度；lB.直接法：直接法：血清等标本不需任何稀释直接进入仪器与电血清等标本不需任何稀释直接进入仪器与电l极接触。极接触。l评价：评价
30、：简便、快速、准确、标本用量少。简便、快速、准确、标本用量少。l缺点：缺点：电极具有一定寿命，使用一段时间后电极会老化。电极具有一定寿命，使用一段时间后电极会老化。（3）分光光度法）分光光度法l酶酶法法lA.Na+的的酶酶法法测测定定：Na+激激活活-半半乳乳糖糖苷苷酶酶水水解解邻邻硝硝基基酚酚-D-半半乳乳糖糖苷苷(o-Nitrophenyl-D-galactopyranoside，ONPG)，产产生生在在420nm波波长长有有特特征征吸吸收收光光谱谱的的产产物物邻邻-硝硝基基酚酚。邻邻-硝硝基基酚酚产生的速率与产生的速率与Na+离子浓度呈正比。离子浓度呈正比。lB.K+的的酶酶法法测测定定
31、：利利用用一一定定量量的的K+增增强强色色氨氨酸酸酶酶的的活活性性，用用测测定定该该反反应应酶酶活活性性的的改改变变来来判判断断K+浓浓度度。另另有有利利用用K+对对丙酮酸激酶的激活作用来测定丙酮酸激酶的激活作用来测定K+的浓度。的浓度。l酶法大环发色团显色法酶法大环发色团显色法l大大环环离离子子载载体体分分子子由由各各原原子子按按规规律律排排列列形形成成空空腔腔，空空腔腔中中可可高高亲亲和和力力地地固固定定或或结结合合金金属属离离子子。不不同同的的大大环环空空腔腔大大小小不不一一样样，可可固固定定或或吸吸附附不不同同的的元元素素。当当阳阳离离子子被被固固定定时时，发发色色团团发生颜色改变，颜
32、色深浅与固定的离子多少有关。发生颜色改变，颜色深浅与固定的离子多少有关。（二）氯的测定（二）氯的测定l1ISE法法简便、快速、准确简便、快速、准确l2硫氰酸汞比色法硫氰酸汞比色法l原理：原理：Hg(SCN)2+2Cl-HgCl2+2SCN-l3(SCN)-+Fe3+Fe(SCN)3l硫氰酸铁复合物在硫氰酸铁复合物在480nm波长有吸收峰波长有吸收峰。l评价：分析范围为评价：分析范围为80125mmol/L。反应对温度敏感，。反应对温度敏感，l吸光度随温度升高而增加。吸光度随温度升高而增加。l3汞滴定法汞滴定法l原理：用标准硝酸汞溶液滴定标本里的原理：用标准硝酸汞溶液滴定标本里的Cl-，l2Cl
33、-+Hg(NO3)2HgCl2+2NO3-l过量的硝酸汞与二苯卡巴腙指示剂反应形成一个蓝过量的硝酸汞与二苯卡巴腙指示剂反应形成一个蓝l紫色复合物，根据硝酸汞的消耗量计算出紫色复合物，根据硝酸汞的消耗量计算出Cl-浓度。浓度。l评价：以目测判断滴定终点，存在主观误差；评价：以目测判断滴定终点，存在主观误差；l易受胆红素、血红蛋白和脂血的影响。易受胆红素、血红蛋白和脂血的影响。第四节第四节血气分析血气分析 l血气血气：血液中的气体，包括血液中的气体，包括O2、CO2、N2及空气中其它及空气中其它的气体。主要是指参与物质代谢和气体交换有关的的气体。主要是指参与物质代谢和气体交换有关的O2、CO2两种
34、气体两种气体。l血气分析：血气分析：通过测定血液通过测定血液pH、PO2、PCO2和碳酸氢盐和碳酸氢盐（HCO3-）等几项指标，了解心肺的功能状况，评价病）等几项指标，了解心肺的功能状况，评价病人呼吸、氧化及酸碱平衡状态。人呼吸、氧化及酸碱平衡状态。血液气体特性血液气体特性血液气体运输血液气体运输血气分析常用指标血气分析常用指标血气分析仪的测定方法血气分析仪的测定方法一、血液气体特性一、血液气体特性（一）血液气体分压特性（一）血液气体分压特性l1.Dalton定律：定律：P=pi；气体分压强等于混合气体总压强；气体分压强等于混合气体总压强与该气体容积百分比的乘积。与该气体容积百分比的乘积。l2
35、.一一种种气气体体溶溶解解在在血血液液里里的的分分压压（张张力力）等等于于在在假假设设理理想想气气体体与与血血液液之之间间保保持持平平衡衡时时的的气气体体分分压压。平平衡衡时时，气气体体分分压在红细胞和血浆中是相同的。压在红细胞和血浆中是相同的。l3.血血气气分分析析时时校校正正气气的的使使用用：在在37用用水水蒸蒸气气饱饱和和以以湿湿化化校校正正气气。假假设设环环境境大大气气压压为为747mmHg(99.35kPa)，37时时饱和水蒸气压饱和水蒸气压(PH2O)为为47mmHg，湿化的校正气分压为：，湿化的校正气分压为：lP(Atm)=747mmHg=PO2+PCO2+PN2+PH2OlP(
36、Atm)PH2O=PO2PCO2PN2=74747=700mmHgl如果校正气中含如果校正气中含O215%，CO25%，N280，则，则lPO2=7000.15=105mmHg(13.97kPa)lPCO2=7000.05=35mmHg(4.66kPa)l将这些数值输入仪器进行仪器的校准。将这些数值输入仪器进行仪器的校准。（二）血液溶解气体和（二）血液溶解气体和pH值的计算值的计算1血液溶解气体的计算血液溶解气体的计算l（1）Henry定定律律：一一定定温温度度下下某某种种气气体体在在液液体体中中的的溶溶解解量量与与其其分分压压呈呈正正比比。气气体体在在液液体体中中的的溶溶解解量用溶解度系数表
37、示。量用溶解度系数表示。l（2）溶溶解解度度系系数数：指指压压力力为为760mmHg(101kPa)和和特定温度时特定温度时1ml液体中溶解气体的毫升数。液体中溶解气体的毫升数。l（3）在在37时时血血液液中中O2和和CO2的的溶溶解解度度系系数数分分别别为为0.0234ml/ml和和0.521ml/ml。l（4）若若动动脉脉血血的的PO2为为98mmHg(13.1kPa)，CO2为为40mmHg(5.3kPa)，则，则O2和和CO2的溶解量为：的溶解量为：lO2=0.023498/760=0.00308ml/mllCO2=0.52140/760=0.0273ml/ml。2血液血液pH值的运算
38、值的运算l（1）血血液液pH主主要要是是由由HCO3-/H2CO3比比值值所所决决定定，可可根根据据H-H方方程程式式pH=pKa+lgHCO3-/H2CO3进进行行计计算算，式式中中pKa值为值为6.1（37）。）。l（2）当当血血浆浆HCO3-为为27.0mmol/L，H2CO3为为1.35mmol/L时，则血浆时，则血浆pH值是值是7.40。l（3）血血浆浆中中H2CO3可可通通过过PCO2进进行行运运算算，H-H公公式式可可改改成下式：成下式：lpH=pKa+lgHCO3-/PCO2l（为为CO2溶解常数，溶解常数，37时为时为0.03mmol/L）l已已知知上上式式中中pH、HCO3
39、-、PCO2的的任任两两个个数数值值可可算算出出第第三三个数值。个数值。二、血液气体运输二、血液气体运输 （一）氧的运输（一）氧的运输1 1氧的运输与氧解离曲线氧的运输与氧解离曲线氧的运输与氧解离曲线氧的运输与氧解离曲线（1）氧的运输）氧的运输：HbO2占血液中总占血液中总O2量的量的98.5%，物理溶解在血浆的物理溶解在血浆的O2仅占仅占1.5%。l（2）血氧饱和度）血氧饱和度：l血液中血液中HbO2的量与的量与Hb总量（包括总量（包括Hb和和HbO2）之比。）之比。l（3）氧解离曲线）氧解离曲线（Oxygendissociationcurve）：）：l以血氧饱和度对以血氧饱和度对PO2作图
40、，所得的曲线。作图，所得的曲线。lHb的氧解离曲线呈的氧解离曲线呈S形，具有重要的生理意义。形，具有重要的生理意义。l（4）P50：血氧饱和度达到血氧饱和度达到50%时相应的时相应的PO2。lP50是衡量是衡量Hb对对O2亲和力的大小一个重要指标。亲和力的大小一个重要指标。l当当Hb对对O2的亲和力降低时，氧解离曲线右移，的亲和力降低时，氧解离曲线右移，P50值增大；值增大；当当Hb对对O2的亲和力增高时，氧解离曲线左移，的亲和力增高时，氧解离曲线左移，P50值减小值减小。2.影响氧解离曲线的主要因素影响氧解离曲线的主要因素l（1）H+浓度和浓度和PCO2：Bohr效应效应l当血液的当血液的H
41、+浓度增高浓度增高(pH下降下降)时，时，Hb对对O2的亲和力降的亲和力降低，氧解离曲线右移；低，氧解离曲线右移；l当血液的当血液的H浓度降低浓度降低(pH升高升高)时，则时，则Hb对对O2的亲和的亲和力增加，氧解离曲线左移力增加，氧解离曲线左移。l（2）温度）温度：当温度降低时，当温度降低时，Hb与氧结合牢固，氧解与氧结合牢固，氧解离曲线左移；当温度升高时，离曲线左移；当温度升高时，Hb对氧亲和力下降，曲对氧亲和力下降，曲线右移，释放氧增加线右移，释放氧增加。l（3）2,3-DPG的影响的影响：2,3-DPG与脱氧与脱氧Hb结合，结合，直接导致直接导致Hb构象的变化，降低构象的变化，降低Hb
42、对氧的亲和力，促进对氧的亲和力，促进HbO2解离而释放解离而释放O2。（二）（二）CO2的运输的运输1.CO2从组织进入血液后的变化过程从组织进入血液后的变化过程（1）血液中）血液中CO2三种存在形式三种存在形式l物理溶解物理溶解（8.8%）：溶于水中形成）：溶于水中形成H2CO3；lHCO3-（77%）：红细胞内）：红细胞内碳酸酐酶（碳酸酐酶（CA）作用下作用下CO2与水结合成与水结合成H2CO3,再解离成再解离成H+和和HCO3-；l氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白（HbNHCOOH）（）（13%15%）。）。（2）氯离子转移：）氯离子转移：由红细胞弥散进入血浆的由红细胞弥散进入血浆的HC
43、O3-的同时，的同时，有等量有等量Cl-由血浆进入红细胞以维持电荷平衡，可使红细由血浆进入红细胞以维持电荷平衡，可使红细胞生成的胞生成的HCO3-不断弥散入血浆。不断弥散入血浆。（3）产生的）产生的H+大部分被脱氧血红蛋白（大部分被脱氧血红蛋白（Hb）缓冲。在周）缓冲。在周围组织中围组织中PCO2较高，较高，PO2较低，较低，HbO2易于释放易于释放O2变为变为Hb。这个过程通过。这个过程通过Bohr效应使来自效应使来自CO2的的H+得到了恰当得到了恰当处理，将血液处理，将血液pH值恒定在很狭小的范围内，这一过程称值恒定在很狭小的范围内，这一过程称为为CO2的等氢（的等氢（isohydric）
44、运输）运输。等氢（等氢（isohydric）运输）运输2CO2由肺呼出的变化过程由肺呼出的变化过程l（1）肺部的）肺部的PCO2低于静脉血低于静脉血PCO2,血浆中物理血浆中物理溶解的溶解的CO2首先向肺泡扩散，红细胞内的首先向肺泡扩散，红细胞内的CO2亦亦随之向肺泡扩散。随之向肺泡扩散。l（2）肺泡）肺泡PO2高，高，O2迅速进入血液与迅速进入血液与Hb结合而结合而形成形成HbO2。释放出。释放出H+与红细胞内的与红细胞内的HCO3-结合结合成成H2CO3,，再经碳酸酐酶作用分解为水和再经碳酸酐酶作用分解为水和CO2，CO2以气体形式通过血浆扩散入肺泡而呼出。以气体形式通过血浆扩散入肺泡而呼
45、出。l（3）红细胞内）红细胞内HCO3-不断的减少，血浆中不断的减少，血浆中HCO3-进入红细胞内，使其负电荷相对增高，等量进入红细胞内，使其负电荷相对增高，等量Cl-又又从红细胞转入血浆，有利于从红细胞转入血浆，有利于CO2的呼出和的呼出和O2的摄的摄入。入。l（4）红细胞中以）红细胞中以HbNHCOOH形式运输的形式运输的CO2也也在肺中分解为在肺中分解为HbNH2及及CO2，CO2由肺呼出。由肺呼出。三、血气分析常用指标三、血气分析常用指标（一）酸碱度（一）酸碱度l血液的酸碱度用血液的酸碱度用pH表示，表示，pH=-lgH+。l参考值：参考值：动脉血动脉血pH7.357.45，平均，平均
46、7.4l或或H+3545nmol/L,平均平均40nmol/L。l临床意义：临床意义：l1.pH7.35为酸血症，为酸血症，pH7.45为碱血症。为碱血症。l2.血液血液pH值正常：值正常：l正常人；正常人；l有有单单纯纯性性酸酸碱碱平平衡衡紊紊乱乱但但经经调调节节使使HCO3-和和H2CO3比值不变；比值不变；l有混合性酸碱平衡紊乱存在，有混合性酸碱平衡紊乱存在，pH变化相互抵消。变化相互抵消。lpH值值局局限限性性：pH受受呼呼吸吸和和代代谢谢因因素素、原原发发和和代代偿偿因因素素的的共共同同作作用用，不不能能判判断断是是代代谢谢性性或或呼呼吸吸性性酸碱平衡紊乱；酸碱平衡紊乱；pH正常不能
47、排除酸碱平衡紊乱。正常不能排除酸碱平衡紊乱。（二）二氧化碳分压（二）二氧化碳分压（PCO2）lPCO2：物理溶解在血液中的：物理溶解在血液中的CO2所产生的张力。所产生的张力。lPaCO2是衡量肺泡通气和反映呼吸性酸碱紊乱的重要指标。是衡量肺泡通气和反映呼吸性酸碱紊乱的重要指标。l参考值参考值：l3545mmHg（4.676.0kPa），平均），平均40mmHg（5.3kPa）l临床意义临床意义:l1.判断呼吸性酸碱紊乱的性质判断呼吸性酸碱紊乱的性质：lPCO245mmHg为高碳酸血症：肺通气不足，为高碳酸血症：肺通气不足，CO2潴留。潴留。lPCO250mmHg（6.65kPa）：呼吸衰竭）
48、：呼吸衰竭lPCO2达到达到7080mmHg（9.3110.64Pa）引起肺心脑病。）引起肺心脑病。l2判断代谢性酸碱失衡的代偿情况判断代谢性酸碱失衡的代偿情况：l代代酸酸时时HCO3-的的消消耗耗，代代偿偿性性的的呼呼吸吸加加深深加加快快，PCO2下下降降，可出现继发性低碳酸血症；代碱时，出现继发性高碳酸血症。可出现继发性低碳酸血症；代碱时，出现继发性高碳酸血症。(三三)氧分压氧分压（partialpressureofoxygen,PO2）l氧分压氧分压：血浆中物理溶解的：血浆中物理溶解的O2所产生的张力，所产生的张力，l是判断缺氧程度和呼吸功能的敏感指标。是判断缺氧程度和呼吸功能的敏感指标
49、。l参考值参考值：lPaO275100mmHg（10.013.3kPa）。）。l临床意义临床意义：l1PaO2下降下降：见于肺部通气和换气功能障碍。：见于肺部通气和换气功能障碍。lPaO255mmHg(7.32kPa)：呼吸衰竭；：呼吸衰竭；lPaO230mmHg(4.0kPa)：生命危险。：生命危险。l2PaO2升高升高：主要见于输：主要见于输O2治疗过度。治疗过度。（四）二氧化碳总量（四）二氧化碳总量（totalcarbondioxidecontent,TCO2）l1.二二氧氧化化碳碳总总量量：血血浆浆中中各各种种形形式式的的CO2的的总总含含量量，其其中中大大部部分分（95%）是是HCO
50、3-结结合合形形式式，少少量量是是物物理理溶溶解解的的CO2（5%），还还有有极极少少量量以以碳碳酸酸、蛋蛋白白氨基甲酸酯及氨基甲酸酯及CO32-等形式存在。等形式存在。l2.TCO2是反映代谢性酸碱中毒的指标之一是反映代谢性酸碱中毒的指标之一。l动动脉脉血血TCO2的的变变化化受受呼呼吸吸及及代代谢谢两两方方面面因因素素的的影影响，但主要是代谢因素的影响。响，但主要是代谢因素的影响。lTCO2（mmol/L）=HCO3-（mmol/L）+PCO2（mmHg）0.03l3.参考值参考值：l2330mmol/L，平均，平均28mmol/L。（五）实际碳酸氢盐与标准碳酸氢盐（五）实际碳酸氢盐与标准