1、第八章第八章 体液平衡与体液平衡与 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱 长沙医学院长沙医学院 李子博李子博 主要内容主要内容 一、体液平衡一、体液平衡 二、体液平衡紊乱二、体液平衡紊乱 三、钠钾氯测定三、钠钾氯测定 四、血气分析四、血气分析 五、酸碱平衡紊乱五、酸碱平衡紊乱 第一节第一节 体液平衡体液平衡 一、基本概念一、基本概念l 体液体液l 细胞内液（细胞内液（ICFICF）l 细胞外液（细胞外液（ECFECF）l 细胞间液细胞间液: :是指是指机机体内的体内的液体，包括液体，包括水及溶解水及溶解于水中的无机盐和一些有机物。于水中的无机盐和一些有机物。二、水平衡二、水平衡 细胞膜细胞膜20 L20
2、L细胞内液占细胞内液占TBWTBW的的2/32/3细胞外液占细胞外液占TBWTBW的的1/31/3细胞间液占细胞间液占ECFECF的的3/43/410.5L毛细血管上皮毛细血管上皮血管内液占血管内液占ECFECF的的1/41/4血浆血浆3.5L3.5L总体水的分布及体积总体水的分布及体积 每天水的最小需求量每天水的最小需求量 肾脏排出肾脏排出1200ml1200ml 皮肤蒸发和肺部呼出约皮肤蒸发和肺部呼出约200ml200ml 体内氧化产生部分水体内氧化产生部分水 成人一天至少应补充成人一天至少应补充1.01.01.5L1.5L水水 三、电解质平衡三、电解质平衡 体液中存在的体液中存在的离子离
3、子体液电解质维持体液渗透压体液电解质维持体液渗透压, ,保持体液正常分布；保持体液正常分布；维持酸碱平衡，有缓冲作用；影响神经肌肉兴奋维持酸碱平衡，有缓冲作用；影响神经肌肉兴奋性性: : 阳离子阳离子: Na: Na+ +、K K+ +、CaCa2+2+、MgMg2+2+ 阴离子：阴离子：ClCl- -、HCOHCO3 3- -、HPOHPO4 42-2-，H H2 2POPO4 4- -、SOSO4 42-2-以以 及乳酸和蛋白质及乳酸和蛋白质细胞外主要细胞外主要阴离子阴离子细胞外主要细胞外主要阳离子阳离子细胞内主要细胞内主要阳离子阳离子 ECFECF中阳离子总数和阴离子总数之差中阳离子总数
4、和阴离子总数之差 AG =AG =（NaNa+ + + K + K+ +）（）（ClCl- - + HCO + HCO3 3- -） 因酸性代谢产物增多，表现为因酸性代谢产物增多，表现为AGAG增加。增加。见于：见于： 氮质血症，磷酸盐和硫酸盐潴留。氮质血症，磷酸盐和硫酸盐潴留。 乳酸堆积。乳酸堆积。 酮体堆积。酮体堆积。 体液的交换体液的交换 血浆与细胞间液血浆与细胞间液: : 血浆胶体渗透压与静水压之差血浆胶体渗透压与静水压之差 细胞间液与细胞内液细胞间液与细胞内液: : 渗透压渗透压 水总是向渗透压高的一侧移动水总是向渗透压高的一侧移动渗透压渗透压 血浆中主要渗透物质血浆中主要渗透物质:
5、Na:Na+ +、ClCl- -、葡萄糖和尿素计算：、葡萄糖和尿素计算：mOsmmOsm/kg(/kg(水水)=1.86(Na)=1.86(Na+ +mmol/L)+mmol/L)+葡萄糖葡萄糖mmolmmol/L+/L+尿素尿素mmol/L+9mmol/L+9 * *: : 9 9 代表血浆中其他渗透物质代表血浆中其他渗透物质:K:K+ +、CaCa2+2+和蛋白质等和蛋白质等 参考值参考值: : 275275300mOsm/kg300mOsm/kg（水）（水） 第二节第二节 体液平衡紊乱体液平衡紊乱 一、水平衡紊乱一、水平衡紊乱 表现：表现：总体水过少（脱水）或过多（水肿），或变化总体水过
6、少（脱水）或过多（水肿），或变化不大但水分布有明显差异，及不大但水分布有明显差异，及ICFICF增多而增多而ECFECF减少，或减少，或ICFICF减少而减少而ECFECF增多。增多。 原因：原因：为水摄入与排出不相等，不能维持水的动态平为水摄入与排出不相等，不能维持水的动态平衡。衡。 在体液平衡紊乱中，水平衡紊乱常伴有电解质及渗透在体液平衡紊乱中，水平衡紊乱常伴有电解质及渗透压的平衡紊乱。临床上水、钠代谢失衡是相伴发生的，单压的平衡紊乱。临床上水、钠代谢失衡是相伴发生的，单纯性水（或钠）增多或降低及其少见。纯性水（或钠）增多或降低及其少见。脱水：脱水：体液丢失造成细胞外液减少。体液丢失造成细
7、胞外液减少。分型：分型：因血浆因血浆钠浓度钠浓度的变化不同分为：高渗性、等的变化不同分为：高渗性、等渗性、低渗性。渗性、低渗性。高渗性脱水高渗性脱水等渗性脱水等渗性脱水低渗性脱水低渗性脱水特点特点水丢失多于水丢失多于Na+Na+丢失，丢失，血浆渗透压升高血浆渗透压升高丢失的水和电解质丢失的水和电解质基本平衡，血浆渗基本平衡，血浆渗透压变化不大透压变化不大电解质丢失多于水电解质丢失多于水的丢失，血浆渗透的丢失，血浆渗透压降低压降低原因原因水摄入不足或丢失水摄入不足或丢失过多过多胃消化液丢失；大胃消化液丢失；大面积烧伤；反复放面积烧伤；反复放出胸水、腹水等出胸水、腹水等丢失体液时，只补丢失体液时，
8、只补充水而不补充电解充水而不补充电解质质临床表现临床表现口渴、尿少、体温口渴、尿少、体温上升及出现各种神上升及出现各种神经精神症状经精神症状血容量不足，血压血容量不足，血压下降下降无口渴感，患者易无口渴感，患者易恶心、呕吐，四肢恶心、呕吐，四肢麻木、无力以及神麻木、无力以及神经精神经精神实验室检查实验室检查(mmol(mmol/L)/L)血浆血浆NaNa+ +150150或或ClCl+HCO+HCO3 3140140血浆血浆NaNa+ +为为150150或或ClCl+HCO+HCO3 3为为120120140140血浆血浆NaNa+ +130130或或ClCl+HCO+HCO3 3120120
9、脱水分类表脱水分类表 水肿：水肿： 当机体摄入水过多或排出减少，使体液中水当机体摄入水过多或排出减少，使体液中水增多、血容量增多以及组织器官水肿，称为水肿或增多、血容量增多以及组织器官水肿，称为水肿或水中毒。水中毒。 原因：原因：血浆蛋白浓度降低、充血性心力衰竭，或血浆蛋白浓度降低、充血性心力衰竭，或水和电解质排泄障碍等。水和电解质排泄障碍等。分型：分型：水肿后由于血浆渗透压出现不同的变化，又水肿后由于血浆渗透压出现不同的变化，又可分为高渗性、等渗性、低渗性水肿。可分为高渗性、等渗性、低渗性水肿。二、钠平衡紊乱二、钠平衡紊乱 NaNa+ +功能：功能：保持保持ECFECF容量容量、调节酸碱平衡
10、调节酸碱平衡、 维持渗透压维持渗透压、细胞生理功能细胞生理功能 神经肌组织的兴奋性神经肌组织的兴奋性 HMgCaNaK22 HMgKOHNaCa22心肌兴奋性心肌兴奋性 Na+主要从肾排出，肾对保持体内钠的平衡起主要从肾排出，肾对保持体内钠的平衡起重要作用。重要作用。“多吃多排，少吃少排，不吃不排多吃多排，少吃少排，不吃不排”钠平衡紊乱常伴有水平衡紊乱钠平衡紊乱常伴有水平衡紊乱ECF Na+150 mmol/L 高钠血症高钠血症 低钠血症低钠血症 渗透压不同分为等渗、低渗和高渗性低钠血症：渗透压不同分为等渗、低渗和高渗性低钠血症： 等渗性低钠血症等渗性低钠血症 假性：电解质排斥效应假性：电解质
11、排斥效应 低渗性低钠血症低渗性低钠血症 （缺失性）和（稀释性）（缺失性）和（稀释性） 缺失性低钠血症缺失性低钠血症 钠丢失多于水丢失钠丢失多于水丢失 肾外丢失：尿钠（肾外丢失：尿钠（10mmol/L20mmol/L20mmol/L） 稀释性低钠血症稀释性低钠血症 水过度潴留水过度潴留 高渗性低钠血症高渗性低钠血症 其它溶质（如糖）增加其它溶质（如糖）增加高钠血症高钠血症 u 过度水丢失过度水丢失 u 钠增加过多钠增加过多 u 钠排泌减少钠排泌减少 渗透压不同分为渗透压不同分为 u低渗性高钠血症低渗性高钠血症 u等渗性高钠血症等渗性高钠血症 u高渗性高钠血症高渗性高钠血症 三、钾平衡紊乱三、钾平
12、衡紊乱 生理功能生理功能l 参与细胞内的正常代谢参与细胞内的正常代谢l 维持细胞体积、离子、渗透压及酸碱平衡维持细胞体积、离子、渗透压及酸碱平衡l 维持神经肌肉的应激性维持神经肌肉的应激性l 维持心肌的正常功能维持心肌的正常功能分布分布 体内体内K+K+约约9898在在ICFICF，ECFECF仅占仅占2 2，血浆占，血浆占0.30.3来源与去路来源与去路 来源主要由外界摄入来源主要由外界摄入 80-9080-90经肾排泄（多吃多排、少吃少排、经肾排泄（多吃多排、少吃少排、不吃也排不吃也排） 肾排钾影响因素肾排钾影响因素 ADSADS促进肾保钠排钾，血钾升高、血钠降低促进促进肾保钠排钾，血钾升
13、高、血钠降低促进ADSADS合成合成 酸中毒时尿钾增多，碱中毒时尿钾减少酸中毒时尿钾增多，碱中毒时尿钾减少钾平衡紊乱钾平衡紊乱 血浆钾浓度不能反映体内钾总量血浆钾浓度不能反映体内钾总量 临床以临床以血清血清K K为准为准 影响血钾浓度因素影响血钾浓度因素 钾在钾在ICFICF与与ECFECF间的转移间的转移 ECFECF的稀释与浓缩的稀释与浓缩 钾总量钾总量 体液酸碱紊乱体液酸碱紊乱胰岛素对胰岛素对K+K+的分布有明显的调节作用的分布有明显的调节作用 临床上对于高血钾（临床上对于高血钾（hyperkalimiahyperkalimia）病人，也常用静脉）病人，也常用静脉补充胰岛素和葡萄糖，促进
14、血补充胰岛素和葡萄糖，促进血K+K+进入细胞内进入细胞内，从而使血，从而使血K+K+降降低。低。 K K+ + 的平衡受物质代谢的影响的平衡受物质代谢的影响 当当糖原合成、蛋白质合成糖原合成、蛋白质合成时时钾进入细胞内钾进入细胞内，反之，反之，糖原分解、蛋白质分解时钾释放到细胞外。糖原分解、蛋白质分解时钾释放到细胞外。 低钾血症（血清钾低钾血症（血清钾3.5mmol/L5.5mmol/L5.5mmol/L） 引起原因：引起原因： 输入过多输入过多 排泄障碍排泄障碍 细胞内钾向外转移细胞内钾向外转移 神经肌肉症状神经肌肉症状 影响心肌功能影响心肌功能 第三节第三节 钠钾氯测定钠钾氯测定 一、钠、
15、钾测定一、钠、钾测定 注意事项注意事项 钾标本钾标本 血浆与血清钾有什么差别血浆与血清钾有什么差别 溶血（结果偏高）溶血（结果偏高） 冷藏（结果偏高）冷藏（结果偏高） 孵育（结果偏低）孵育（结果偏低） 含钾的抗凝剂含钾的抗凝剂 钠标本钠标本 溶血溶血 冷藏冷藏 脂血标本：脂血标本：离心后用离心后用离子选择电极法离子选择电极法 尿标本注意防腐尿标本注意防腐 钠、钾测定方法钠、钾测定方法原子吸收分光光度法（原子吸收分光光度法（AASAAS）火焰光度法（火焰光度法（FESFES）离子选择电极法（离子选择电极法（ISEISE）分光光度法分光光度法 临床实验室常采用的是临床实验室常采用的是FESFES、
16、ISEISE和分光光度法和分光光度法 含有钠、钾的标本和助燃气进入雾化室雾化后喷入火焰含有钠、钾的标本和助燃气进入雾化室雾化后喷入火焰, ,在高温作用在高温作用下，钠、钾原子获得能量下，钠、钾原子获得能量被激发成为激发态被激发成为激发态。不稳定的激发态原子又迅速不稳定的激发态原子又迅速释放出已获能量回到基态释放出已获能量回到基态，发射出各种元素特有波长的辐射光谱。钠的辐，发射出各种元素特有波长的辐射光谱。钠的辐射波长为射波长为589nm589nm，钾的辐射波长为，钾的辐射波长为766nm766nm，而常作为，而常作为内标使用的锂和铯内标使用的锂和铯的辐的辐射波长分别为射波长分别为671nm67
17、1nm和和852nm852nm。这些金属元素发射的特异光谱经各自相应波。这些金属元素发射的特异光谱经各自相应波长滤色片过滤后照射在光电池或光电管上产生电流。经放大器放大在电流长滤色片过滤后照射在光电池或光电管上产生电流。经放大器放大在电流表显示器上显示电流大小。表显示器上显示电流大小。标本中钠、钾浓度越大，发射的光谱强度越强，标本中钠、钾浓度越大，发射的光谱强度越强，发射光谱强度直接与钠、钾浓度呈正比发射光谱强度直接与钠、钾浓度呈正比。n定量方法：定量方法： 内标法内标法：内标法是在标本稀释液中加入内标法是在标本稀释液中加入浓度恒定的锂或铯浓度恒定的锂或铯，同，同时测定钠、钾和锂（铯）浓度。根
18、据钠、钾的电信号和锂（铯）时测定钠、钾和锂（铯）浓度。根据钠、钾的电信号和锂（铯）的电信号作为定量参数进行钠、钾含量的计算。的电信号作为定量参数进行钠、钾含量的计算。 外标法外标法：用不同浓度的钠、钾标准液制成标准曲线，然后对血、用不同浓度的钠、钾标准液制成标准曲线，然后对血、尿标本进行测定，并从标准曲线上查得钠、钾的浓度尿标本进行测定，并从标准曲线上查得钠、钾的浓度。 内标法标本稀释度大，钠、钾测定与标准元素锂（铯）的内标法标本稀释度大，钠、钾测定与标准元素锂（铯）的测定同时进行，可减少由于雾化速度、火焰温度波动所引起的测定同时进行，可减少由于雾化速度、火焰温度波动所引起的误差，其准确性和精
19、密度均较外标法好，多数实验室采用内标误差，其准确性和精密度均较外标法好，多数实验室采用内标法。法。 离子选择电极法离子选择电极法电极电极 钠电极含玻璃膜钠电极含玻璃膜 钾电极含液态离子交换膜（渗有缬氨霉素）钾电极含液态离子交换膜（渗有缬氨霉素）检测检测 电极表面电位与参比电极的差来估计样本含量电极表面电位与参比电极的差来估计样本含量 ISEISE分为分为直接法直接法和和间接法间接法两类。两类。 u直接电位法是直接电位法是指样本指样本( (血清、血浆、全血血清、血浆、全血) )或校准液不经稀释直接进入或校准液不经稀释直接进入ISEISE管道接触电极作电位分析管道接触电极作电位分析，测量的是血清水
20、相中离子的活度。与样，测量的是血清水相中离子的活度。与样本中脂类、蛋白质所占据的体积无关，即本中脂类、蛋白质所占据的体积无关，即不受高蛋白血症和脂血症等情不受高蛋白血症和脂血症等情况的影响况的影响, ,推荐使用。推荐使用。u间接电位法是指间接电位法是指样本样本( (血清、血浆血清、血浆) )和校准液要用指定离子强度与和校准液要用指定离子强度与pHpH的的稀释液稀释后再送入电极管道测量其电位稀释液稀释后再送入电极管道测量其电位。该方法会。该方法会受到样本中脂类和受到样本中脂类和蛋白质占据体积的影响。蛋白质占据体积的影响。 由于由于ISEISE法不需要燃料法不需要燃料，安全系数较高安全系数较高，还
21、可以与自动生化分析仪组合，还可以与自动生化分析仪组合，故有取代火焰光度法的趋势。故有取代火焰光度法的趋势。 高血脂和高蛋白血症的血清样本间接电位法测定会得到假性低钠、低钾高血脂和高蛋白血症的血清样本间接电位法测定会得到假性低钠、低钾血症。血症。n特点：特点： 分光光度法分光光度法两类：酶法，大环发色团法两类：酶法，大环发色团法酶法测定酶法测定K K+ +：采用掩蔽剂掩蔽：采用掩蔽剂掩蔽NaNa+ +，使，使K K+ +NaNa+ +选择性提高选择性提高至至60016001，用谷氨酸脱氢酶消除内源性用谷氨酸脱氢酶消除内源性NHNH4 4+ +的正干扰的正干扰，利利用用K K+ +对丙酮酸激酶的激
22、活作用对丙酮酸激酶的激活作用来测定来测定K K+ +的浓度的浓度酶法测定酶法测定NaNa+ +：是在是在NaNa+ +离子存在下离子存在下-半乳糖苷酶半乳糖苷酶水解邻水解邻- -硝基酚硝基酚-D-D-半乳吡喃糖苷半乳吡喃糖苷(ONPG)(ONPG)，在在420nm420nm波长可测定波长可测定产物产物邻邻- -硝基酚硝基酚( (发色团发色团) )颜色产生的速率颜色产生的速率。 酶法的精密度和准确度与火焰光度法有可比性，易于自动化，酶法的精密度和准确度与火焰光度法有可比性，易于自动化，适合于急症与常规检查，但胆红素及溶血有一些影响。适合于急症与常规检查，但胆红素及溶血有一些影响。脂血脂血标本因影
23、响大而不能测定标本因影响大而不能测定 n评价：评价： 分光光度法分光光度法大环发色团法大环发色团法 大环离子载体由各原子按规律排列形成空大环离子载体由各原子按规律排列形成空腔，空腔中可固定或结合金属离子。这些化合腔，空腔中可固定或结合金属离子。这些化合物称多环、冠、穴状配体，如穴冠醚。大环空物称多环、冠、穴状配体，如穴冠醚。大环空腔大小不同，可固定或吸附不同元素。阳离子腔大小不同，可固定或吸附不同元素。阳离子被固定时，发色团发生颜色改变，被固定时，发色团发生颜色改变， 颜色深浅颜色深浅与固定的离子多少有关。与固定的离子多少有关。二、氯测定二、氯测定 临床常用方法：临床常用方法： 汞滴定法、分光
24、光度法、库仑电量法及汞滴定法、分光光度法、库仑电量法及ISEISE法法 标本要求标本要求: : 可用血清、血浆、尿液、汗液等样本可用血清、血浆、尿液、汗液等样本 ClCl- -在血清、血浆中相当稳定，溶血无干扰在血清、血浆中相当稳定，溶血无干扰 （1 1）滴定法）滴定法 最早测定方法之一最早测定方法之一原理：原理： 用用标准硝酸汞标准硝酸汞溶液滴定血清或尿液中的溶液滴定血清或尿液中的ClCl- -，ClCl- -与与Hg2+Hg2+结合生成可溶性但不解离的结合生成可溶性但不解离的氯化汞氯化汞，当滴定到达终点，当滴定到达终点时，标本中全部时，标本中全部ClCl- -与与Hg2+Hg2+结合，结合
25、，过量的过量的Hg2+Hg2+与指示剂二苯与指示剂二苯卡巴腙作用生成紫红色络合物。根据卡巴腙作用生成紫红色络合物。根据硝酸汞的消耗量硝酸汞的消耗量可以可以计算出氯化物的浓度。计算出氯化物的浓度。 HgHg2+2+2Cl+2Cl- - HgCl HgCl2 2HgHg2+2+ +二苯卡巴腙二苯卡巴腙 紫红色络合物紫红色络合物（2 2）比色法）比色法 原理：原理： 利用利用硫氰酸汞硫氰酸汞与标本中氯离子作用，生成不易解离的与标本中氯离子作用，生成不易解离的氯化汞和与氯化汞和与ClCl- -等当量的硫氰酸根（等当量的硫氰酸根（SCN-SCN-），），SCN-SCN-与试剂与试剂Fe3+Fe3+反应生
26、成橙红色的硫氰酸铁，反应生成橙红色的硫氰酸铁，在在460nm460nm波长处比色，可波长处比色，可定量测出标品中的定量测出标品中的ClCl- -的量。的量。 HgHg（SCNSCN）2 2 +2Cl +2Cl- - HgClHgCl2 2+2SCN-+2SCN-3SCN3SCN- -+Fe+Fe3+ 3+ Fe(SCN)Fe(SCN)3 3( (橙红色橙红色) ) 硫氰酸汞法硫氰酸汞法既可手工操作，又可作自既可手工操作，又可作自动化分析，特异性高，准确度和精密度动化分析，特异性高，准确度和精密度良好，是临床使用的常用方法良好，是临床使用的常用方法 。(3)(3)电量分析法电量分析法 原理：原理
27、： 将标本中放置将标本中放置银电极银电极，在不断搅拌的条件下导入恒定电，在不断搅拌的条件下导入恒定电流，银电极在电压作用下不断产生流，银电极在电压作用下不断产生银离子银离子释放入标本溶液中，释放入标本溶液中，并与并与ClCl- -结合生成不溶性的结合生成不溶性的AgClAgCl沉淀沉淀。当。当ClCl- -全部与全部与AgAg+ +结合完结合完毕，溶液中就会有游离毕，溶液中就会有游离AgAg+ +出现，使溶液出现，使溶液电导明显增加电导明显增加，仪，仪器的传感器和计时器立即切断电流并器的传感器和计时器立即切断电流并计算消耗计算消耗ClCl- -所需时间。所需时间。通过测定标本中消耗通过测定标本
28、中消耗ClCl- -所需时间，并与标准液所需时间进所需时间，并与标准液所需时间进行比较，可换算出标本中行比较，可换算出标本中ClCl- -的浓度，用的浓度，用mmolmmol/L/L表示。表示。 （4 4）离子选择电极法）离子选择电极法 原理：原理： ISEISE法是目前测定法是目前测定ClCl- -的的最好方法最好方法。氯电极常用氯化银。氯电极常用氯化银或硫化银等物质作为膜性材料制成固态膜电极，与参比电或硫化银等物质作为膜性材料制成固态膜电极，与参比电极组合在一起形成复合电极，并与极组合在一起形成复合电极，并与NaNa+ +、K K+ +电极组装在同一电极组装在同一台仪器上，使用较方便，在临
29、床上得到了广泛使用。台仪器上，使用较方便，在临床上得到了广泛使用。 简便、快速、准确、精密，目前测定简便、快速、准确、精密，目前测定Cl最好最好，临床使，临床使用最多。用最多。 汞滴定法汞滴定法 - - 最早测定方法之一最早测定方法之一 库仑电量分析法库仑电量分析法 分光光度法分光光度法 ISE - ISE - 目前最好方法，临床使用最多目前最好方法，临床使用最多 Cl-电极总与电极总与Na+、K+电极配套使用可同时测出电极配套使用可同时测出Na+、 K+ 、Cl 氯电极由氯化银、氯化铁氯电极由氯化银、氯化铁-硫化汞为模性材料制成硫化汞为模性材料制成 的固体膜电极，对标本中的固体膜电极，对标本
30、中Cl-有特殊响应。有特殊响应。 第四节第四节 血气分析血气分析 血气分析（血气分析（analysis of blood gasanalysis of blood gas）与酸碱指标测定是临床）与酸碱指标测定是临床急救和监护病人的一组重要生化指标，尤其对急救和监护病人的一组重要生化指标，尤其对呼吸衰竭呼吸衰竭和和酸碱平酸碱平衡紊乱病人衡紊乱病人的诊断治疗起着关键的作用。的诊断治疗起着关键的作用。 利用血气分析仪可测定出利用血气分析仪可测定出血液氧分压（血液氧分压（POPO2 2）、二氧化碳分）、二氧化碳分压（压（PCOPCO2 2）和）和pHpH值三个主要项目，并由这三个指标计算出其它值三个主
31、要项目，并由这三个指标计算出其它酸碱平衡相关的诊断指标，从而对病人体内酸碱平衡、气体交换及酸碱平衡相关的诊断指标，从而对病人体内酸碱平衡、气体交换及氧合作用作出比较全面的判断和认识。氧合作用作出比较全面的判断和认识。 一、血中的氧一、血中的氧 氧的运输氧的运输血标本中血标本中 ctOctO2 2=O=O2 2Hb + cdOHb + cdO2 2O O2 2HbHb是是O O2 2可逆地结合在红细胞中血红素的可逆地结合在红细胞中血红素的FeFe2+2+上上1 1摩尔血红蛋白结合摩尔血红蛋白结合1 1摩尔摩尔O O2 2 。一升血中含血红蛋白浓度为一升血中含血红蛋白浓度为9.3mmol/L(15
32、0g/L)9.3mmol/L(150g/L)所有血红蛋白都结合所有血红蛋白都结合O O2 2时，可携带时，可携带9.3 mmol9.3 mmol/L/L O O2 2 。 n运输形式：运输形式：物理溶解物理溶解1.5%1.5%的的O O2 2POPO2 298.5% 98.5% 的的O O2 2 氧合血红蛋白（氧合血红蛋白（HbOHbO2 2） 血红蛋白血红蛋白HbAHbA（正常成人基因产物）能结合（正常成人基因产物）能结合O O2 2 病态血红蛋白没有能力与病态血红蛋白没有能力与O O2 2结合：结合： 正铁血红蛋白（正铁血红蛋白（MetHbMetHb） 碳氧血红蛋白（碳氧血红蛋白（COHb
33、COHb） 硫化血红蛋白（硫化血红蛋白（SulfHbSulfHb） 氰化高铁血红蛋白氰化高铁血红蛋白肺泡里肺泡里O O2 2被摄取主要靠：被摄取主要靠：肺泡气中肺泡气中POPO2 2 O O2 2自由扩散能力自由扩散能力还原血红蛋白（还原血红蛋白（HHbHHb）对）对O O2 2的亲和力。的亲和力。正常肺泡气中正常肺泡气中POPO2 2=102mmHg=102mmHg 有有95%95%的血红蛋白与的血红蛋白与O O2 2结合。结合。当当POPO2 2110mmHg110mmHg时时 有有98%98%的血红蛋白与的血红蛋白与O O2 2结合。结合。POPO2 2进一步增加，当所有血红蛋白与进一步
34、增加，当所有血红蛋白与O O2 2饱和饱和时时, ,就只能是动脉血中就只能是动脉血中cdOcdO2 2增加了。增加了。组织中组织中 动脉血动脉血两种特性两种特性保证足够的保证足够的O O2 2送到组织送到组织 高高POPO2 2建立起从动脉血到组织细胞的扩散梯度建立起从动脉血到组织细胞的扩散梯度 O O2 2结合能力包括：结合能力包括：HbHb浓度、结合与释放浓度、结合与释放O O2 2的能力的能力 HbHb对对O O2 2亲和力太大也会引起缺氧，因亲和力太大也会引起缺氧，因O O2 2在毛细血管在毛细血管 界面不能被释放界面不能被释放 血红蛋白氧饱和度血红蛋白氧饱和度三种检测血红蛋白氧饱和度
35、的途径：三种检测血红蛋白氧饱和度的途径： HbHb氧饱和度（氧饱和度（SOSO2 2） 氧合氧合HbHb分数（分数（FOFO2 2HbHb） 估计氧饱和度（估计氧饱和度（O O2 2SatSat） 正常正常HbHb功能和数量时，三值非常相似，功能和数量时，三值非常相似，异常血红蛋白病时，就会引起错误结论异常血红蛋白病时，就会引起错误结论 。 SO2 =氧含量氧含量氧容量氧容量SOSO2 2计算计算用分光光度法测定用分光光度法测定O O2 2HbHb和和HHbHHb，SOSO2 2计算：计算：cOcO2 2Hb+cHHb Hb+cHHb 为血红蛋白结合为血红蛋白结合O O2 2的能力的能力正常成
36、人为正常成人为 0.940.940.980.98（94%94%98%98%）常只测定常只测定cOcO2 2HbHb和和cHHbcHHb，未测，未测COHbCOHb、MetHbMetHb或或SulfHbSulfHb。异常。异常HbHb病时会误解。病时会误解。使用使用SOSO2 2前，应估计异常血红蛋白的含量。前，应估计异常血红蛋白的含量。SO2 = cO2HbcO2Hb+cHHb 氧合氧合HbHb分数（分数（FOFO2 2HbHb）这里（这里（ctHbctHb）等于）等于O O2 2HbHb、HHbHHb、COHbCOHb、MetHbMetHb或或SulfHbSulfHb的总和。的总和。通过血氧
37、分析仪通过血氧分析仪超声波裂解全血超声波裂解全血，用分光光，用分光光度法测定测定所有血红蛋白种类。度法测定测定所有血红蛋白种类。参考范围：参考范围： 0.900.900.95(90%0.95(90%95%)95%)FO2Hb = cO2 HbctHb 估计氧饱和度（估计氧饱和度（O O2 2SatSat） 微处理器通过微处理器通过pHpH、POPO2 2和和HbHb推算出推算出O O2 2SatSat。 常将常将“O O2 2Sat”Sat”代替代替“SOSO2 2” ” 。 O O2 2SatSat的使用是因为它能估计正常的使用是因为它能估计正常HbHb对对O O2 2的亲和力、正常的亲和力
38、、正常2,3-DPG2,3-DPG浓度以及异浓度以及异常血红蛋白的存在常血红蛋白的存在。 该估计值与测定值的变化仅有该估计值与测定值的变化仅有6% 6% 。氧解离曲线氧解离曲线以血氧饱和度对以血氧饱和度对POPO2 2作图，作图， 所得的曲线称为所得的曲线称为氧解离曲线氧解离曲线。特点：特点：氧解离曲线呈氧解离曲线呈S S型。型。P P5050表示表示HbHb对对O O2 2的的亲和力亲和力。HbHb对对O O2 2的亲和力依赖五因素的亲和力依赖五因素 温度温度、pHpH、POPO2 2、2,3-DPG2,3-DPG以及少数以及少数异常异常HbHb的存在。的存在。HillHill逻辑对数转换曲
39、线逻辑对数转换曲线 将曲线转换为线性函数，将曲线转换为线性函数，该线性函数的斜率被称为该线性函数的斜率被称为HillHill斜率，其值为斜率，其值为2.72.7。 P P5050的检测的检测 为为HbHb与与O O2 2呈半饱和状态时的呈半饱和状态时的POPO2 2。P P5050测定作为血红蛋白亲和力受个别或测定作为血红蛋白亲和力受个别或多种因素影响的判断指标。多种因素影响的判断指标。参考范围参考范围 成人：成人：252529mmHg(3.3329mmHg(3.333.86kPa)3.86kPa) 新生儿：新生儿：8 824mmHg(1.06 24mmHg(1.06 3.19kPa3.19k
40、Pa) ) 血中的血中的COCO2 2n运输形式：运输形式：95% 的的CO2 化学结合化学结合物理溶解物理溶解5%的的CO2碳酸氢盐碳酸氢盐(88%)(88%)氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白(7%)(7%) 血液气体状态血液气体状态血气分析中的基本概念：血气分析中的基本概念： POPO2 2仅与溶解在血液中的仅与溶解在血液中的O O2 2（cdOcdO2 2）相关。）相关。 PCOPCO2 2仅与溶解在血液中的仅与溶解在血液中的COCO2 2（cdCOcdCO2 2）相关。）相关。 血液中血液中O O2 2的总浓度（的总浓度（ctOctO2 2）是溶解）是溶解O O2 2和与血红蛋白和与血
41、红蛋白结合结合O O2 2的总和。的总和。 COCO2 2总浓度（总浓度（ctCOctCO2 2）是溶解的）是溶解的COCO2 2、碳酸、碳酸、HCOHCO3 3- -、非游离的碳酸氢盐以及碳酸盐离子的总和。非游离的碳酸氢盐以及碳酸盐离子的总和。 溶解气体的计算溶解气体的计算cdG(BcdG(B) = ) = G(B) G(B) PG(B) PG(B) G(BG(B) ) 血液气体溶解系数血液气体溶解系数(37) (37) O O2 2溶解系数为溶解系数为0.00140(mol/L)/mmHg0.00140(mol/L)/mmHg CO2CO2的溶解系数为的溶解系数为0.0306 (mmol0
42、.0306 (mmol/L) /mmHg/L) /mmHg二、二、H-HH-H公式在血气分析中的应用公式在血气分析中的应用 化学反应基础化学反应基础 COCO2 2+H+H2 2O OH H2 2COCO3 3 H H+ +HCO+HCO3 3- -ctCOctCO2 2、cHCOcHCO3 3- -、cdCOcdCO2 2和和cHcH+ +就有相关性就有相关性HendersonHenderson公式公式K =cH+ cHCO3cdCO2cdCOcdCO2 2包括小部分未分解的碳酸，可以用包括小部分未分解的碳酸，可以用: : cdCO cdCO2 2=PCOPCO2 2 来表示来表示为为COC
43、O2 2溶解系数溶解系数cHCOcHCO3 3- -代表代表ctCOctCO2 2减去减去cdCOcdCO2 2公式可写为：公式可写为：cH + =K PCO2cHCO3 H-HH-H公式的应用公式的应用pHpH被定义为被定义为H H+ +活度（活度（aHaH+ +）的负对数）的负对数 这样这样H-HH-H公式就变为：公式就变为： pHpK +log cHCO3cdCO2H-HH-H公式的应用公式的应用在在3737血液中血液中pK(PpK(P) = 6.103) = 6.103 =0.0306(mmol/L)/mmHg =0.0306(mmol/L)/mmHgH-HH-H公式中加入公式中加入p
44、KpK和和成为：成为：pH = 6.103+log cHCO30.0306PCO2很清楚很清楚，在，在PCOPCO2 2或或cdCOcdCO2 2、pHpH、ctCOctCO2 2以及以及cHCOcHCO3 3- -四参数中已知任意两个的情况下，四参数中已知任意两个的情况下，可以利用可以利用H-HH-H公式计算其他两个参数。公式计算其他两个参数。临床意义临床意义 cHCOcHCO3 3- -/cdCO/cdCO2 2在血浆中的浓度比是在血浆中的浓度比是: : 25/1.25=20/125/1.25=20/1任何原因引起其中之一浓度改变任何原因引起其中之一浓度改变, , 都将伴随都将伴随pHpH
45、值的改变。值的改变。分子代表肾成分分子代表肾成分，分母代表呼吸成分分母代表呼吸成分原发性原发性cHCOcHCO3 3- -紊乱可对紊乱可对代谢性酸碱平衡紊乱代谢性酸碱平衡紊乱分类。分类。原发性原发性cdCOcdCO2 2紊乱可对紊乱可对呼吸性酸碱平衡紊乱呼吸性酸碱平衡紊乱分类。分类。 pH = 6.103 + logcHCO3cdCO2各种代偿机制都试图在各种代偿机制都试图在cHCO3 或或cdCO2浓度改变时，恢复浓度改变时，恢复cHCO3 / cdCO2比例比例到正常。到正常。三、血气分析仪三、血气分析仪 操作操作标本从样本入口送入标本从样本入口送入蠕动泵吸入检测室，蠕动泵吸入检测室，冲洗
46、并将血液排入废液瓶。冲洗并将血液排入废液瓶。数据经微处理器转换并数据经微处理器转换并计算后显示、打印和保存。计算后显示、打印和保存。 校准与测定校准与测定 pHpH校准校准，高、低，高、低pHpH标准液交替进入检测，标准液交替进入检测，得出得出pHpH线性曲线。线性曲线。 气体校准气体校准，高、低混合气体进入检测，高、低混合气体进入检测，得到得到POPO2 2、PCOPCO2 2线性曲线。线性曲线。 测定样本测定样本，样本与三种曲线比较得到结，样本与三种曲线比较得到结果。果。 仪器自动校准仪器自动校准，每，每3030分钟一点校准和分钟一点校准和8 8小时两点校准，持续监测校准物的小时两点校准，
47、持续监测校准物的pHpH、POPO2 2、PCOPCO2 2 。标本要求标本要求器材器材 无菌、含肝素的无菌、含肝素的专用动脉采血器专用动脉采血器 活塞可透气活塞可透气或用或用1ml1ml5ml5ml注射器，用肝素湿润注射器，用肝素湿润 抗凝剂量为：抗凝剂量为：0.05mg0.05mg肝素肝素/ml/ml血血 采集部位采集部位 大多采用桡动脉采血，如采血困难，进行股动大多采用桡动脉采血，如采血困难，进行股动脉采血。脉采血。 静脉血一般在动脉采血困难时才使用静脉血一般在动脉采血困难时才使用 静脉血静脉血POPO2 2要低要低606070mmHg(7.9870mmHg(7.989.31 kPa9.
48、31 kPa) ) PCOPCO2 2要高要高2 28mmHg(0.278mmHg(0.271.06 kPa1.06 kPa) ) pHpH要低要低0.020.020.05 0.05 样本采集样本采集 如采集桡动脉血，采血前进行如采集桡动脉血，采血前进行（AllensAllens试验）试验） 让病人抬高手臂并握拳让病人抬高手臂并握拳3030秒，两手同时压住手腕秒，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。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，在然后松开尺动脉，在5 5秒钟内恢复血色为尺动脉功能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。
49、正常，可以进行桡动脉的采集。 标本处理标本处理 让血液尽可能少的与大气接触，血液暴露会降低让血液尽可能少的与大气接触，血液暴露会降低COCO2 2含量和含量和PCOPCO2 2，pHpH作为作为PCOPCO2 2的函数会升高，的函数会升高，POPO2 2可以升高。可以升高。 采血完后，在采血完后，在1515分钟内检测，将标本放冰浴中可稳分钟内检测，将标本放冰浴中可稳定定1 1小时小时 。 pH pH 测定测定 因电极不稳定，需要定期校准，因电极不稳定，需要定期校准， 质量保证质量保证 主要控制主要控制实验前实验前误差误差( (标本的收集和处理标本的收集和处理) ) 以及以及 分析仪器分析仪器和
50、和测定过程。测定过程。 质量保证内容包括：质量保证内容包括： 仪器维护仪器维护 质控物的使用质控物的使用 电极的线性检验电极的线性检验 气压计精密度的检查气压计精密度的检查 测定温度的准确测定温度的准确 仪器维护仪器维护 按说明书保养维护按说明书保养维护仪器自动冲洗仪器自动冲洗进样口每天清洗进样口每天清洗去蛋白清洗液去蛋白清洗液温度控制温度控制 热敏传感器来控制热敏传感器来控制温度超出发出报警温度超出发出报警控制物控制物 血液控制物血液控制物碳氟化合物控制物碳氟化合物控制物水溶液控制物水溶液控制物新电极需要验证新电极需要验证校正中间值为验证值校正中间值为验证值验证气体可在质量验证气体可在质量保
