课件：专钠、钾、氯与微量元素检验.ppt

1,第十一章,体液电解质与微量元素检验,本章教学要求：,掌握:血清钠、钾、氯、钙、磷、铁、的测定及方法学评价。 熟悉:镁、铜、锌的测定及方法学评价、微量元素的生理作用 了解:微量元素过多或缺乏的影响；尿液钙、磷、镁的测定。,2,第一节 钠、钾、氯代谢与检验,体液中电解质以Na+，K+和Cl-的含量最高，它们在维持体液渗透平衡及酸碱平衡过程中起着重要作用。,3,、体液中水、电解质分布及功能,（一）体液电解质的含量及分布特点,定义：,电解质：以体液形式存在的水都含有浓度不等的无机盐成分，这些无机盐和可溶性蛋白质常以离子形式存在，称为电 解质。,分布：,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：HPO42-、蛋白质,4,5,（二）体液电解质的生理功能,正常情况下，维持细胞的渗透压及容量。,可形成缓冲体系，对体液中的酸、碱起缓冲作用，在 维护体液的酸碱平衡中起重要作用。,维持神经肌肉及心肌兴奋性。,与骨代谢密切相关。,其他,6,体液中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+等均可影响神经肌肉的兴 奋性。,神经肌肉的兴奋性,离子浓度对心肌兴奋性也有一定的影响，它们的关系是：,心肌兴奋性,7,二、钠、钾、氯代谢及平衡紊乱,（一）钠、氯的代谢及平衡紊乱,1.钠、氯的代谢,正常成人钠、氯的来源主要是食物中的NaCl，每日需要量约4.5-9.0g。60Kg重的成年人体内含Na+总量约60g左右，其中约50%存在于细胞外液，血清钠为135-145mmol/L，另有40%-45%存在于骨骼中。细胞内液中含钠量较少，约占总量的5%-10%，且主要存在于肌细胞中。氯也主要存在于细胞外液，血清中氯含量为98-106mmol/L。,8,吸收与排泄：,Na+和Cl-的排泄主要通过肾脏，少量由汗液排出。肾脏对Na+的排泄有严格的调节作用，尿中排出Na+量随摄入Na+量的多少而增减。正常人摄入过量NaCl时，可以很快由肾脏排出体外。当体内Na+减少时，Na+的排泄量可以降至很低，甚至接近于零，这对于维持体内Na+含量的恒定有重要意义。,多吃多排，少吃少排,9,2. 钠、氯与体液平衡紊乱,体液平衡主要由体液中水和电解质的含量和比例决定。,脱水：人体体液丢失造成细胞外液的减少。,水肿：当机体摄入水过多或排出减少，使体液中水 增多时， 也称为水中毒,根据失水和失Na+的比例不同，可将脱水分为 高渗性脱水（hypertonic dehydration） 等渗性脱水（isotonic dehydration） 低渗性脱水（hypotonic dehydration）,10,（二）钾的代谢及其平衡紊乱,1. 钾代谢,来源与分布：,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，一个60kg重的成人体内K+总量120g左右，其中98%存在于细胞内液，仅有2%存在于细胞外液。因而血清K+浓度很低，3.55.5mmol/L，而细胞内液中K+浓度为150mmol/L左右。,11,吸收与排泄：,食物中所含的钾90%在消化道以离子的形式吸收。由于食物中K+含量很丰富，很少出现K+的缺乏。K+的排泄主要通过肾脏随尿排出 。每日尿中排K+量约占排出总量的80%。肾脏排K+量可根据K+的摄入量和其它排出途径的排泄情况而变化，但对K+的控制能力不如保Na+能力强。,多吃多排，少吃少排，不吃也排,12,2. 钾代谢紊乱,钾在细胞内外的分布受多种因素的影响。,胰岛素对K+分布的影响,酸碱平衡与K+的分布有密切的关系,临床上对于高血钾（hyperkalimia）病人，也常用静脉补充胰岛素和葡萄糖，促进血K+进入细胞内，从而使血K+降低。,物质代谢对K+的分布影响,13,三、钠、钾、氯离子的测定,（一）标本的采集和处理,标本类型：,血清或血浆、肝素化的抗凝全血、尿液和其它体液均可作为钠、钾测定的标本。,注意事项：,避免溶血，避免使用含钾钠的抗凝剂 ，尿标本注意防腐。,14,（二）钠、钾的测定方法,1火焰光度法,原理：,含有钠、钾的标本和助燃气进入雾化室雾化后喷入火焰,在高温作用下，钠、钾原子获得能量被激发成为激发态。不稳定的激发态原子又迅速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。钠的辐射波长为589nm，钾的辐射波长为766nm，而常作为内标使用的锂和铯的辐射波长分别为671nm和852nm。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，发射光谱强度直接与钠、钾浓度呈正比。,15,定量方法：,内标法：内标法是在标本稀释液中加入浓度恒定的锂或铯，同 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。,外标法：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。,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,16,2离子选择电极法,原理：,是当今定量测定钠、钾浓度的量常用的方法，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 。,定量方法：,直接电位法 间接电位法,17,3酶动力学法,Na+的测定:主要应用钠-依赖性-半乳糖苷酶,K+的测定：应用钾-依赖性丙酮酸激酶,此法具有较好的稳定性，易于自动化，可利用全自动生化分析仪对钠钾同时测定，适合于急诊及常规检查，具有很好的发展前景。,18,【参考范围】,血清钠 135145mmol/L 血清钾 3.55.5mmol/L 尿钠 儿童5.0mmolkg-1/24h 成人130260mmolkg-1/24h 尿钾 儿童（1.030.7）mmol kg-1/24h 成人50102mmolkg-1/24h 汗液钠 1040mmol/L 汗液钾 517mmol/L,19,（三）氯的测定,1滴定法,用标准硝酸汞溶液滴定血清或尿液中的Cl-，Cl-与Hg2+结合生成可溶性但不解离的氯化汞，当滴定到达终点时，标本中全部Cl-与Hg2+结合，过量的Hg2+与指示剂二苯卡巴腙作用生成紫红色络合物。根据硝酸汞的消耗量可以计算出氯化物的浓度。,Hg2+2Cl- HgCl2 Hg2+二苯卡巴腙 紫红色络合物,原理：,评价：略,20,2离子选择电极法,原理：,ISE法是目前测定Cl-的最好方法。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，与参比电极组合在一起形成复合电极，并与Na+、K+电极组装在同一台仪器上，使用较方便，在临床上得到了广泛使用。,21,3比色法,利用硫氰酸汞与标本中氯离子作用，生成不易解离的氯化汞和与Cl-等当量的硫氰酸根（SCN-），SCN-与试剂Fe3+反应生成橙红色的硫氰酸铁，在460nm波长处比色，可定量测出标品中的Cl-的量。,Hg（SCN）2 +2Cl- HgCl2+2SCN- 3SCN-+Fe3+ Fe(SCN)3(橙红色),原理：,评价：略,22,4电量分析法,原理：,将标本中放置银电极，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银离子释放入标本溶液中，并与Cl-结合生成不溶性的AgCl沉淀。当Cl-全部与Ag+结合完毕，溶液中就会有游离Ag+出现，使溶液电导明显增加，仪器的传感器和计时器立即切断电流并计算消耗Cl-所需时间。通过测定标本中消耗Cl-所需时间，并与标准液所需时间进行比较，可换算出标本中Cl-的浓度，用mmol/L表示。,评价：略,23,【参考范围】,血清（浆）氯化物 96105mmol/L 脑脊液氯化物 120132mmol/L 尿氯化物排出量 儿童4.0mmolkg-1/24h 成人170255mmolkg-1/24h,钙、磷在体内的含量仅次于氧、碳、氢、氮而居第五、六位，镁含量约居第十一位。,微量元素（trace elements）,指含量占体重0.01%以下元素。,第二节 钙、磷、镁和微量元素检验,（一）钙、磷、镁的代谢,1钙代谢,含量：约11.25kg，正常人血钙水平为2.12.7mmol/L 分布：99%的钙分布在骨组织，其余分布于体液和其它组织中。,血钙,可扩散钙：60 非扩散钙：40,钙离子 结合钙,血浆中Ca2+、H+、HCO3-的关系可用下式表示：,一、钙、磷、镁的代谢及调节,部位：在pH较低的小肠上段进行的，以十二指肠上部吸收能力最强。,影响食物中钙吸收的因素： 活性维生素D3 年龄 钙盐在肠道的溶解状态 乳糖、乳酸和一些氨基酸 食物中的植酸、草酸 食物中钙磷比例,吸收：,2019/8/21,27,可编辑,排泄：,肠道：食物中未吸收的钙和肠道分泌的钙， 占人体每日摄入钙总量的80%。,肾脏：经肾排泄的钙占体内总排钙量的20%， 但尿中钙的排泄量随血液中钙浓度的变化而 增减，在调节体内钙平衡方面发挥主要作用。,途经,2. 磷代谢,含量：正常成人含磷600g左右。每kg无脂肪的组织约含磷12g。 分布：体内磷的86%分布于骨，其余分布于全身各组织及体液中。,血磷：指血浆中无机磷酸盐所含的磷，正常人仅有0.61.6 mmol/L，儿童稍高。,血磷浓度没有血钙稳定，它不但随年龄的增长而变化， 在同一天也会有较大的生理变化。,部位：主要在小肠上段，磷的吸收较钙容易。,吸收：,影响食物中磷吸收的因素：,食物中有过多的钙、镁离子存在时,排泄：,主要是通过肾脏排泄，排泄量与血液中磷酸盐浓度呈正比。对磷排泄的调节是通过肾小管的重吸收来完成的。,3.镁的代谢,含量:,血浆中的镁浓度约0.61.1mmol/L约占体重的0.03% 正常成人含镁约2028g.,分布：,约60%以磷酸镁及碳酸镁的形式存在于骨组织中骨骼肌中含镁约占体内总镁量的20%30%，其余约10%分布在其它组织中；从体液中镁的分布看，细胞内液的镁的含量约占总量的39%，是细胞内仅次于钾的主要阳离子。仅有约1%的镁存在于细胞外液中。,部位：小肠上段吸收，吸收率只有3040%。,吸收：,天然食物中很丰富，很少发生镁缺乏。,排泄：,肾是体内镁的主要排泄途径，也是血浆镁水平调节的主要器官。,（二）钙、磷、镁代谢的调节,主要通过神经体液进行调节,1甲状旁腺素（PTH）:,2降钙素：多肽类激素,31，25-(OH)2-D3 :,PTH的靶组织是肾脏、骨和小肠,是维生素D在体内的活性形式，是维生素D在肝肾经羟化作用转变而成的。它的靶器官是小肠、骨和肾。,钙、磷的生理功能,1Ca2+的作用:,作为凝血因子之一,增强心肌收缩，降低神经肌肉兴奋性。,降低毛细血管的通透性，减少渗出。,是许多酶（脂肪酶，ATP酶等）的激活剂，也是 其它一些酶（维生素D3-1-羟化酶）的抑制剂。,激素的“第二信使”.,2磷的作用:,参与体内核酸、核苷酸、磷脂、磷蛋白等重要生物分 子的组成。,在物质代谢中参与高能磷酸化合物的合成及多种磷酸化的中间产物的生成。,某些重要酶的共价修饰调节作用是通过其蛋白质的磷酸化和脱磷酸化的方式进行的,血中磷酸盐（HPO42-/H2PO4-）是血液缓冲体系的重要组成成分,镁的生理功能,镁是参与正常生命活动及代谢过程必需的元素。,1作为酶的辅助因子,2对神经肌肉兴奋性的作用,（二）钙、磷、镁代谢紊乱,1.钙代谢紊乱：高钙血症、低钙血症和高钙尿症,2.磷代谢紊乱：高磷血症、低磷血症,3.镁代谢紊乱：高镁血症、低镁血症,二、钙、磷、镁的测定,（一）血清钙和尿钙的测定,临床应用的方法：离子选择性电极法为主。,1血清钙的测定,影响因素：标本pH值的改变，添加剂，标本类型。,迅速、简便、敏感性高，重复性好,【参考范围】1.151.42mmol/L,(1)血清离子钙的测定,方法：滴定法、比色法、火焰分光光度法、原子吸收 分光光度法、同位素稀释质谱法、酶法等,决定性方法：ID-MS,参考方法 ：原子吸收分光光度法,常规方法：邻甲酚酞络合酮法（OCPC）,OCPC是一种金属络合染料，也是酸碱指示剂。在碱性条件下可与钙螯合生成紫红色螯合物，与同样处理的钙标准液比色，可求得血清钙的含量。,【参考范围】2.12.7mmol/L,(2)总钙的测定,尿液中钙、镁、磷浓度的波动范围很大，影响因素较多，一般测定时不取随机尿，而采取24小时混合尿测定。,一般采用邻甲酚酞络合酮法或甲基麝香草酚蓝法,以上标本需酸化，从而溶解钙盐。,2. 尿钙的检测,（二）血清无机磷和尿磷的检测,人体内的磷元素尚不能直接测定。在临床化学实验室进行的无机磷测定实际上只是直接分析磷酸盐阴离子（H2PO4-，HPO42-）。,（1）磷钼酸还原法,（2）磷钼酸非还原法,标本中的磷酸盐与钼酸生成无色的磷钼酸，用还原剂将磷钼酸还原成蓝色复合杂聚物钼蓝，620nm进行比色分析。临床实验室较多采用。,血清中无机磷在酸性溶液中与钼酸铵作用形成的磷钼酸铵杂聚化合物，在340nm或325nm波长的吸光度值与无机磷含量成正比，与标准品比较可计算出标本无机磷含量。适用于微量无机磷的测定。,1血清磷的检测,（3）酶法,嘌呤核苷磷酸化酶（PNP）和黄嘌呤氧化酶（XOD）偶 联并以过氧化物酶（POD）为指示剂的方法，可用于常规标 本的自动分析 。,【参考范围】0.61.6mmol/L,尿磷测定方法与血磷相同，应取24小时混合尿,2. 尿液磷的测定,以上标本需酸化，从而溶解磷酸盐 。,（三）血清镁和尿镁的检测,（1）原子吸收分光光度法,（2）甲基麝香草酚蓝比色法：金属络合指示法,（3） Calmagite比色法（钙镁试剂法）,（4）酶法：染料结合法,以上标本需酸化，从而溶解镁盐。,测定血清镁的方法均可用于尿镁的测定,2.尿镁的检测,1.血清镁的检测,第三节 微量元素代谢与检验,微量元素,必需的 无害的 有害的,人体必需的：铁、锌、铜、锰、镍、钴、钼、硒、铬、碘、钒、硅、硒、砷和氟 。,一、微量元素对人体生命活动的影响,2促进机体的生长发育,3对神经系统结构和功能的影响,4内分泌系统的影响,5对免疫系统的影响,6对心血管疾病及创伤的影响 。,7对肿瘤发生、发展的影响 。,1对胚胎及胎儿发育的影响,二、微量元素代谢与疾病,缺铁性贫血和铁幼粒细胞贫血时测定铁的水平,Wilson病测定血清铜的水平,（一）必须微量元素,1铁（Fe）被利用合血红素； 2锌（Zn）体内锌以视网膜、前列腺及胰腺中浓度最高； 3铜（Cu）在体内参与许多酶的组成； 4硒（Se）是体内许多酶的组成 成分； 5铬（Cr）形成“葡萄糖耐量因子” ； 6钴（Co）人体不能利用无机钴合成维生素B12； 7锰（Mn）是体内许多酶的组成 成分； 8氟（F）对骨、牙形成有重要作用 ； 9碘（I）用于甲状腺激素T3、T4合成。 10钼（Mo）是体内许多酶的组成 成分；,（二）有害微量元素,1.铅-神经、造血、消化系统系统障碍 2.汞