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1、第七章 体液与酸碱平衡紊乱的 生物化学检验,卫生部“十二五” 规划教材 全国高等医药教材建设研究会规划教材,四川大学华西医学中心 李贵星,教学内容,掌握：水平衡的概念和水平衡紊乱的类型，低钠血症、高钠血症、低钾血症、高钾血症的概念，常用酸碱平衡紊乱诊断指标的意义和各型酸碱平衡紊乱的判断，血气、钠、钾、氯测定的方法学原理与评价，血气分析标本的采集要求。 熟悉：体液电解质的分布特点，水、钠、钾平衡紊乱的特点和常见原因，血气分析的质量保证。 了解：酸碱平衡的调节，血气分析在呼吸功能判断上的应用。,一、水平衡,三、电解质平衡及其紊乱,四、酸碱平衡及其紊乱,二、水平衡紊乱,第一节 概述,一、水平衡,体液
2、: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40 （2）细胞外液（extracellular fluid，ECF）占20 A. 血浆 5 B. 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,体液的组成,水 溶解于其中的物质电解质、小分子有机物和蛋白质等。 电解质：体液中存在的离子，具有维持体液渗透压、保持体内液体正常分布的作用，参与机体重要的生理和生化过程,二、水平衡紊乱,脱水 水肿 原因:总体水的变化，或水分布有差异， 水摄入和排出不相等，不能维持平
3、衡。,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 三大环节完成调控。 3. 水摄入 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；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 主要依赖于ADH、醛固酮和肾脏等。,（一）脱水 （Dehydration ）,脱水 ：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 。,临床上常见脱水原因,消化道丢失。如呕吐、腹泻、消
4、化道梗阻等； 肾脏丢失。如尿崩症、肾小管疾病、糖尿病等； 肺脏丢失。如由于呼吸道、神经系统疾病造成的呼吸加快、加深； 皮肤丢失。如高热、剧烈运动大量出汗； 烧伤等造成的创面渗出； 各种原因造成的水摄入不足。,1. 高渗性脱水,以水丢失为主。 原因：进水量不足、高热出汗过多、胃肠道和泌尿道丢失大量低渗液体。 结果： （1）使总体水减少。 （2）血浆渗透压增高295mOsm/(kgH2O)。 （3）血浆Na+150mmol/L或 Cl-+HCO3- 140mmol/L。 临床表现：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
5、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，水分由血液经组织间液流向ICF。 (2)血容量明显降低、尿钠减少。 (3)血浆Na+ 130mmol/L Cl-+HCO3- 120mmol/L (4)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,原因：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。 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。 血浆Na+ ：130150mmol/L Cl-+HCO3- ：120140mmol/L 细胞外液减少，血容量不足，血压下降，外周血液循环障碍。,（二）水过多和水
6、中毒,水过多（水肿）是水在体内过多潴留的一种病理状态。若过多的水进入细胞内，导致细胞内水过多则称为水中毒。 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）、等渗性和低渗性（水中毒）水肿。,水过多和水中毒的原因,ADH分泌失调（过多）某些恶性肿瘤导致的异源性ADH分泌、肺部感染（肺组织合成和释放ADH）和中枢神经病变影响下丘脑-神经垂体功能等。 ADH代偿性分泌增多见于右心衰竭、缩窄性心包炎、肝硬化和肾病综合征等。 肾功能障碍引起水排出减少见于急性肾衰竭少尿期、慢性肾衰竭、急性肾小球肾炎等肾小球滤过量减少而引起的排水困难，而摄入水分未加限制时。,1高渗性水肿,原因：高张盐水或高张Na
7、HCO3的大量输入。 表现： 血浆Na+浓度增高（150mmol/L） 血浆晶体渗透压增高 ICF的水分向ECF转移 引起细胞脱水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,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）血浆晶体渗透压降低，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
8、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，血液被稀释。,三、电解质平衡及紊乱,体液电解质的作用： 维持体液渗透压，保持体液正常分布 电解质的组成： 阳离子: Na+、K+、Ca2+、Mg2+ 阴离子：Cl-、HCO3-、HPO42-，H2PO4-、 SO42-以及乳酸和蛋白质。,阴离子间隙（anion gap，AG）,ECF中阳离子总数和阴离子总数之差 AG =（Na+ + K+）（Cl- + HCO3-） AG增加常见于酸性代谢产物增加，主要见于： 氮质血症，磷酸盐和硫酸盐潴留； 乳酸堆积； 酮体堆积。,体液的交
9、换,血浆与细胞间液: 血浆胶体渗透压与静水压之差 细胞间液与细胞内液: 晶体渗透压,血浆中主要渗透物质:Na+、Cl-、葡萄糖和尿素计算 mOsm/kg(水)=1.86(Na+mmol/L)+葡萄糖mmol/L+尿素mmol/L+9 9 代表血浆中其他渗透物质:K+、Ca2+和蛋白质等 参考值: 275300mOsm/kg（水）,晶体渗透压,（一）钠平衡紊乱,Na+功能：保持ECF容量、调节酸碱平衡、 维持渗透压和细胞生理功能 钠平衡紊乱常伴有水平衡紊乱 ECF Na+150 mmol/L 高钠血症,低钠血症,渗透压不同分为等渗、低渗和高渗性低钠血症： 等渗性低钠血症 假性：电解质排斥效应 低
10、渗性低钠血症 （缺失性）和（稀释性） 缺失性低钠血症 钠丢失多于水丢失 肾外丢失：尿钠（20mmol/L） 稀释性低钠血症 水过度潴留 高渗性低钠血症 其他溶质（如糖）增加,高钠血症,过度水丢失 钠增加过多 钠排泌减少,渗透压不同分为： 低渗性高钠血症 等渗性高钠血症 高渗性高钠血症,（二）钾平衡紊乱,生理功能 参与细胞内的正常代谢 维持细胞体积、离子、渗透压及酸碱平衡 维持神经肌肉的应激性 维持心肌的正常功能,钾平衡紊乱,影响血钾浓度的因素： 钾自细胞内移出或进入细胞 ECF稀释或浓缩 钾总量改变或细胞内外比例改变 酸碱平衡紊乱，影响钾细胞内外分布及肾排量变化 观察钾平衡时，除血钾外，还应考
11、虑什么因素,？,低钾血症（血清钾3.5mmol/L）,引起原因： 摄入不足 排出增多 血浆稀释 细胞外钾进入细胞内 低血钾神经肌肉症状 影响心肌功能,高钾血症（血清钾5.5mmol/L）,引起原因： 输入过多 排泄障碍 细胞内钾向外转移 神经肌肉症状 影响心肌功能,氯是细胞外液中主要阴离子，血清浓度为 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。,（三）氯平衡紊乱,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
12、盐，就必须从尿中排出更多的氯以维持电解质平衡。,血气：血液中的气体，包括O2、CO2、N2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O2、CO2两种气体。 血气分析：通过测定血液pH、PO2、PCO2和碳酸氢盐（HCO3-）等几项指标，了解心肺的功能状况，评价患者呼吸、氧化及酸碱平衡状态。,四、酸碱平衡及其紊乱,（一）血液中的气体和酸碱度,大气、血液和组织中的氧分压和二氧化碳分压,氧的运输与氧解离曲线,（1）氧的运输： HbO2占血液中总O2量的98.5%（化学方式） 物理溶解在血浆的O2仅占1.5%（物理方式） （2）血氧饱和度： 血液中HbO2的量与Hb总量（包括Hb和HbO
13、2）之比,氧的运输与氧解离曲线,（3）氧解离曲线（Oxygen dissociation curve）： 以血氧饱和度对PO2作图所得的曲线。 Hb的氧解 离曲线呈S形，具有重要的生理意义。 （4） P50：血氧饱和度达到50%时相应的PO2。 P50是衡量Hb对O2亲和力大小的一个重要指标。,影响氧解离曲线的主要因素,（1）H+浓度和PCO2 ：Bohr效应 血液的H+浓度或PCO2增高时，Hb对O2的亲和力降低，氧解离曲线右移；血液的H浓度或PCO2降低时，则Hb对O2的亲和力增加，氧解离曲线左移。,影响氧解离曲线的主要因素,（2）温度 温度降低时，Hb与氧结合牢固，氧解离曲线左移；温度升
14、高时，曲线右移，释放氧增加。 （3）2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）的影响 2，3-DPG与脱氧Hb结合，直接导致Hb构象的变化，降低Hb对氧的亲和力，促进HbO2解离而释放O2。,CO2的运输,血液中CO2三种存在形式： 物理溶解（8.8%）：溶于水中形成H2CO3 HCO3-（77%）：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- 氨基甲酸血红蛋白（HbNHCOOH）（13%15%）,CO2由肺呼出的变化过程,（1）肺部的PCO2低于静脉血PCO2,血浆中物理溶解的CO2首先向肺泡扩散，红细胞内的CO2亦随之向肺泡扩散。 （2）肺泡PO2高，O
15、2迅速进入血液与Hb结合而形成HbO2。释放出H+与红细胞内的HCO3-结合成H2CO3，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。,CO2由肺呼出的变化过程,（3）红细胞内HCO3-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Cl-又从红细胞转入血浆，有利于CO2的呼出和O2的摄入。 （4）红细胞中以HbNHCOOH形式运输的CO2也在肺中分解为HbNH2及CO2，CO2由肺呼出。,血液的酸碱度,pH为氢离子浓度的负对数值。 血液和细胞外液的氢离子浓度约为40nmol/L，与之对应的pH为7.40 血液pH主要是由HCO3-/H2CO3
16、缓冲对所决定，据H-H公式：,（二）血气分析标本的采集,（1）取血前患者的准备：让患者处于安静舒适状况，尽量使患者的呼吸稳定。特别注意正在治疗过程中患者的采血。 （2）动脉化毛细血管血的采集：采血部位45热水热敷，使局部毛细血管血液中PO2 或PCO2分压值与毛细血管动脉端血液中的数值相近。,标本要求,器材 无菌、含肝素的专用动脉采血器 活塞可透气 或用1ml5ml注射器，用肝素湿润 抗凝剂量为：0.05mg肝素/ml血,采集部位,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,样本采集,如采集桡动脉血，采血前进行（Allens试验） 让患者抬高手臂并握拳
