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1、第 八 章 体 液 平 衡 与 酸 碱 平 衡 紊 乱,教学目标与要求,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。 熟悉酸碱平衡紊乱典型病例检验结果分析。,主要内容,(1)体液平衡 (2)体液平衡紊乱(水、钠、钾) (3)体液钠、钾、氯测定和方法学评价 (4)血气分析(原理及仪器结构、分析方法、质控) (5)酸碱平衡紊乱(诊断指标、平衡紊乱); (6)酸碱平衡紊乱典型病例检验结果分析,体 液(body fluid),体液:体内存在的液体。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
2、40 (2)细胞外液(extracellular fluid,ECF)占20A. 血浆 5B. 细胞间液(interstitial fluid) 15 各部位体液之间受机体生理机制的调节处于动态平衡,第一节 水平衡紊乱 一、水平衡,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。,(一)总体水的分布,人体内水含量以总体水(total body water,TBW)表示,与年龄、性别、疾病等密切相关。 血浆与细胞间液:以具有半透膜作用的毛细血管壁相隔,除蛋白质不易透过外,水和其它电解质能自由通过。 ECF与ICF:间由细胞膜相隔。细胞膜
3、是半透膜,对物质通过具有高度选择性,水、尿素、O2、HCO3-、肌酐可以自由通过,而K+、Na+、Ca2+、Mg2+、蛋白质等不能自由通过,所以ECF与ICF化学成分相差很大。,(二)水平衡的调节机制,1. 水平衡的调节中枢:下丘脑。 2. 调节途径:通过口渴中枢,抗利尿激素 (antidiuretic hormone,ADH)以及肾 三大环节而完成调控。其它如心房肽、 肾素-醛固酮系统亦有调节水平衡的功能。 3. 水摄入:当血浆晶体渗透压升高、血管肾张素增多、生活习惯等刺激下丘脑的渴觉中枢,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。 4. 水的排出:主要依赖
4、于ADH、醛固酮和肾脏等。 影响ADH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。ADH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。,水平衡的调节,二、水平衡紊乱,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。,(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、等渗性和低渗性脱水三种 。,1高渗性脱水,1. 以水丢失为主。 2. 原因:进水量不足、
5、高热出汗过多、胃肠道和泌尿道丢失大量低渗液体。 3. 结果: (1)使总体水减少; (2)血浆渗透压增高(295mOsm/kgH2O); (3)血浆Na+浓度150mmol/L, 4. 临床表现:细胞内液的水向细胞外转移,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。,2低渗性脱水,以电解质丢失为主。 原因见左图。 表现: (1)血浆渗透压降低,水份由血液经组织间液流向ICF; (2)血容量明显降低、血液浓缩、尿钠减少。 (3)出现眼球凹陷、皮肤干燥及弹性降低、颜面瘦削等脱水貌。,3等渗性脱水,主要是细胞外液的丢失,丢失的电解质和
6、水基本平衡,血浆渗透压仍维持在正常水平。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。细胞外液减少,血容量不足,血压下降,外周血液循环障碍。,(二)水肿(总体水增多),水肿:当机体摄入水过多或排出量减少,以致体液在体内积聚过多、血容量增加以及组织器官水肿。 原因: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。 分类: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)和低渗性(水中毒)水肿。,1高渗性水肿,原因:高张盐水或高张NaHCO3的大量输入。 表现: 血浆Na+浓度增高(150mmol/L) 血浆渗透压增高 ICF的水份向ECF转移 引起细胞脱水
7、组织间液和血容量明显增多,出现血压增高颈静脉怒张、心脏负荷增加和四肢浮肿等症状。,2低渗性水肿,亦称水中毒,见于急性和慢性肾功能衰竭。 ECF和血容量增加 (1)血Na+被稀释,出现稀释性低钠血症(低于130mmol/L); (2)血浆渗透压降低,使ECF的水分向ICF转移,各部份渗透压重新平衡,而容量均增大; (3)尿量增多,尿钠减少。 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。,3等渗性水肿,亦称全身性水肿。 可原发于心脏、肝、肾等疾病。 通过醛固酮和ADH使水、钠排出减少,体内水、钠潴留,ECF增多,但渗透压正常。 临床表现主要为组织间液与血容量增多,
8、血液被稀释 。,第二节 钾、钠、氯代谢紊乱,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-等和微量元素。 体液中的电解质功能: (1)维持体液渗透压、电解质和酸碱平衡。 (2)维持神经-肌肉应激性和心肌应激性的作用。神经-肌肉应激性Na+K+/Ca2+Mg2+H+心肌应激性Na+Ca2+HCO3- /K+Mg2+H+,一、钠平衡代谢紊乱,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素。 生理意义:维持体液的正常渗透压、ECF容量、调节酸
9、碱平衡、维持心肌和神经肌肉的应激性等。 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。,(一)钠平衡,1. 体钠的分布:人体内钠总量约60mmol/kg,50%分布在ECF,10%分布在ICF,40%存在于骨骼中。 2. 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-。 3. Na+排出:90%的Na+经肾随尿排出,少量由粪和汗液排出。 肾对钠的排出很敏感,总ECF钠变化不到1%,即引起排钠改变,特别在钠摄入少或ECF钠减少时,肾排钠减少甚至不排,以维持体内钠的平衡。,(二)钠平衡的调节机制,主要通过肾脏调节钠的排出而达到。
10、肾脏对钠排泄的调控主要是通过肾小球滤过率的改变、肾小管对钠重吸收的改变等来调节。其主要影响因素有: 1肾小球肾小管平衡:肾小管对钠的重吸收与肾小球滤出的钠成比例。 2肾素-血管紧张素-醛固酮系统 主要是通过醛固酮作用于肾小管对钠的重吸收并排出钾和氢,是调节水盐代谢的重要因素。 3其它激素 如ADH、糖皮质激素、甲状腺素、心钠素等直接影响肾对钠的排泄。,(三)低钠血症(hyponatremia),低钠血症:血浆中Na+150 mmol/L。 因摄入钠过多或水丢失过多而引起。 较为少见,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,
11、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。,二、钾平衡代谢紊乱,钾的主要生理功能,钾 平 衡,钾平衡紊乱,(一)钾的主要生理功能,在细胞内参与蛋白质和糖原合成,临床上利用该性质以缓解高血钾或低血钾。调节酸碱平衡 当出现酸中毒时,ECF中H+增加,H+进入细胞而K+移到细胞外;肾小管上皮细胞泌H+增加,泌K+减少 血钾增高。对神经肌肉和心肌的兴奋性作用。,钾对神经-肌肉、心肌的兴奋性的影响,(二)钾 平 衡 1摄入与排出平衡,尿液,粪便,汗液,机体维持K+平衡的最低需要量为2030mmol,正常人每天摄入K+量为5075mmol,足以维持生理需要。 肾脏是维持血钾水
12、平恒定的关键器官。通过肾小球滤过的K+,完全由近曲小管重吸收,尿排出的K+是由远端肾单位分泌的。,2细胞内外平衡,K是细胞内液的主要阳离子,约为细胞外液的40倍依赖于细胞膜上的Na+-K+ATP酶来维持两者正常梯度,使细胞排钠储钾。 当缺氧、酸中毒等使细胞损伤甚至死亡时,此种作用减弱以至消失,钾即从细胞内移出。,思考题,溶血对血清K测定有影响吗?,细胞内液占98 :红细胞内为115mmol/L,细胞外液 占2% :血清为4.0mmol/L,K,(三)钾平衡紊乱, 钾平衡紊乱与否,要考虑钾总量和血钾浓度。 血清钾浓度并不能准确反映体内总钾的情况血钾总量的98%存在于细胞内,细胞膜对钾的通透性较低
13、,钾透过细胞膜速度缓慢。临床观察钾平衡时,除检测血钾外,还应从影响钾代谢和钾代谢紊乱后代谢变化的多方面检查,以便综合分析钾平衡紊乱的原因和对机体代谢的影响程度。,低钾血症(hypokalemia),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,2. 高钾血症(hyperkalemia),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
14、。 (2)钾排泄障碍:急、慢性肾功能衰竭等使肾小管排钾减少;盐皮质激素缺乏或肾小管排K+缺陷。 (3)细胞内钾向细胞外转移:组织细胞破坏:见于严重溶血、大面积烧伤等。酸中毒:血浆H+往细胞内转移,细胞内的K+外移,同时肾小管上皮细胞泌H+增加,泌钾减少。,三、氯代谢紊乱,氯是细胞外液中主要阴离子,血浆浓度为96108mmol/L。 机体通过膳食及食盐的形式摄入氯和钠。通常摄入体内NaCl的量大于其需要量。 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
15、排出更多的氯以维持电解质平衡。,第三节 体液钾钠氯测定,钠、钾测定,氯的测定,一、 钠、钾测定 1标本的采集与处理,血液标本:血清、血浆 (1)血浆钾比血清低 0. 2 0. 5 mmol/L。 (2)血清或血浆标本应及时分离, 不能溶血。溶血: 0.5%RBC溶血,血K+0.5mmol/L。时间:全血未及时分离或冷藏,血K+。25 ,1.5h, 血K+ 0.2mmol/L4 , 1.5h, 血K+ 0.3mmol/L4 , 5h, 血K+ 2 mmol/L 尿液样品:收集24h尿并加防腐剂或冷藏保存。,2测 定 方 法,原子吸收分光光度法(Atomic Absorption Spectrophotometry,AAS) 火焰发射分光光度法(Flame Emission Spectrophotometry,FES) 离子选择电极法(Ion Selective Electrod,ISE) 酶法,