新八章体液平衡与酸碱平衡紊乱.ppt

第八章体液平衡与酸碱平衡紊乱,长沙医学院李子博,主要内容,一、体液平衡,二、体液平衡紊乱,三、钠钾氯测定,四、血气分析,五、酸碱平衡紊乱,第一节体液平衡,一、水平衡,二、电解质平衡,一、基本概念,体液细胞内液（ICF）细胞外液（ECF）细胞间液:,是指机体内的液体，包括水及溶解于水中的无机盐和一些有机物。,二、水平衡,细胞膜,20L,细胞内液占TBW的2/3,细胞外液占TBW的1/3,细胞间液占ECF的3/4,10.5L,毛细血管上皮,血管内液占ECF的1/4,血浆3.5L,总体水的分布及体积,每天水的最小需求量肾脏排出1200ml皮肤蒸发和肺部呼出约200ml体内氧化产生部分水成人一天至少应补充1.01.5L水,三、电解质平衡,体液中存在的离子体液电解质维持体液渗透压,保持体液正常分布；维持酸碱平衡，有缓冲作用；影响神经肌肉兴奋性:阳离子:Na+、K+、Ca2+、Mg2+阴离子：Cl-、HCO3-、HPO42-，H2PO4-、SO42-以及乳酸和蛋白质,细胞外主要阴离子,细胞外主要阳离子,细胞内主要阳离子,阴离子间隙（AG）ECF中阳离子总数和阴离子总数之差AG=（Na+K+）（Cl-+HCO3-）因酸性代谢产物增多，表现为AG增加。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:渗透压水总是向渗透压高的一侧移动,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）,第二节体液平衡紊乱,一、水平衡紊乱,二、钠平衡紊乱,三、钾平衡紊乱,一、水平衡紊乱,表现：总体水过少（脱水）或过多（水肿），或变化不大但水分布有明显差异，及ICF增多而ECF减少，或ICF减少而ECF增多。原因：为水摄入与排出不相等，不能维持水的动态平衡。,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，单纯性水（或钠）增多或降低及其少见。,脱水：体液丢失造成细胞外液减少。分型：因血浆钠浓度的变化不同分为：高渗性、等渗性、低渗性。,脱水分类表,水肿：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，称为水肿或水中毒。原因：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。分型：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。,二、钠平衡紊乱,Na+功能：保持ECF容量、调节酸碱平衡、维持渗透压、细胞生理功能,神经肌组织的兴奋性,心肌兴奋性,Na+主要从肾排出，肾对保持体内钠的平衡起重要作用。“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ECFNa+150mmol/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它溶质（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,三、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,分布体内K+约98在ICF，ECF仅占2，血浆占0.3来源与去路来源主要由外界摄入80-90经肾排泄（多吃多排、少吃少排、不吃也排）肾排钾影响因素ADS促进肾保钠排钾，血钾升高、血钠降低促进ADS合成酸中毒时尿钾增多，碱中毒时尿钾减少,钾平衡紊乱血浆钾浓度不能反映体内钾总量临床以血清K为准影响血钾浓度因素钾在ICF与ECF间的转移ECF的稀释与浓缩钾总量体液酸碱紊乱,胰岛素对K+的分布有明显的调节作用,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。,K+的平衡受物质代谢的影响,当糖原合成、蛋白质合成时钾进入细胞内，反之，糖原分解、蛋白质分解时钾释放到细胞外。,低钾血症（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,一、钠、钾测定,二、氯测定,第三节钠钾氯测定,一、钠、钾测定,注意事项钾标本血浆与血清钾有什么差别溶血（结果偏高）冷藏（结果偏高）孵育（结果偏低）含钾的抗凝剂钠标本溶血冷藏脂血标本：离心后用离子选择电极法尿标本注意防腐,钠、钾测定方法原子吸收分光光度法（AAS）火焰光度法（FES）离子选择电极法（ISE）分光光度法临床实验室常采用的是FES、ISE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,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。,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。,离子选择电极法电极钠电极含玻璃膜钾电极含液态离子交换膜（渗有缬氨霉素）检测电极表面电位与参比电极的差来估计样本含量,ISE分为直接法和间接法两类。,直接电位法是指样本(血清、血浆、全血)或校准液不经稀释直接进入ISE管道接触电极作电位分析，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，即不受高蛋白血症和脂血症等情况的影响,推荐使用。间接电位法是指样本(血清、血浆)和校准液要用指定离子强度与pH的稀释液稀释后再送入电极管道测量其电位。该方法会受到样本中脂类和蛋白质占据体积的影响。,由于ISE法不需要燃料，安全系数较高，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。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。,特点：,分光光度法两类：酶法，大环发色团法,酶法测定K+：采用掩蔽剂掩蔽Na+，使K+Na+选择性提高至6001，用谷氨酸脱氢酶消除内源性NH4+的正干扰，利用K+对丙酮酸激酶的激活作用来测定K+的浓度,酶法测定Na+：是在Na+离子存在下-半乳糖苷酶水解邻-硝基酚-D-半乳吡喃糖苷(ONPG)，在420nm波长可测定产物邻-硝基酚(发色团)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，适合于急症与常规检查，但胆红素及溶血有一些影响。脂血标本因影响大而不能测定,评价：,分光光度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，颜色深浅与固定的离子多少有关。,二、氯测定,临床常用方法：汞滴定法、分光光度法、库仑电量法及ISE法标本要求:可用血清、血浆、尿液、汗液等样本Cl-在血清、血浆中相当稳定，溶血无干扰,（1）滴定法最早测定方法之一,原理：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-HgCl2Hg2+二苯卡巴腙紫红色络合物,（2）比色法,原理：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。,硫氰酸汞法既可手工操作，又可作自动化分析，特异性高，准确度和精密度良好，是临床使用的常用方法。,(3)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。,（4）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。简便、快速、准确、精密，目前测定Cl最好，临床使用最多。,汞滴定法-最早测定方法之一库仑电量分析法分光光度法ISE-目前最好方法，临床使用最多Cl-电极总与Na+、K+电极配套使用可同时测出Na+、K+、Cl氯电极由氯化银、氯化铁-硫化汞为模性材料制成的固体膜电极，对标本中Cl-有特殊响应。,一、血液气体特性,二、H-H公式在血气分析中的应用,三、血中的氧,四、血气分析仪,第四节血气分析,血气分析（analysisofbloodgas）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，尤其对呼吸衰竭和酸碱平衡紊乱病人的诊断治疗起着关键的作用。,利用血气分析仪可测定出血液氧分压（PO2）、二氧化碳分压（PCO2）和pH值三个主要项目，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、气体交换及氧合作用作出比较全面的判断和认识。,一、血中的氧,氧的运输血标本中ctO2=O2Hb+cdO2O2Hb是O2可逆地结合在红细胞中血红素的Fe2+上1摩尔血红蛋白结合1摩尔O2。一升血中含血红蛋白浓度为9.3mmol/L(150g/L)所有血红蛋白都结合O2时，可携带9.3mmol/LO2。,运输形式：,血红蛋白HbA（正常成人基因产物）能结合O2病态血红蛋白没有能力与O2结合：正铁血红蛋白（MetHb）碳氧血红蛋白（COHb）硫化血红蛋白（SulfHb）氰化高铁血红蛋白,肺泡里O2被摄取主要靠：肺泡气中PO2O2自由扩散能力还原血红蛋白（HHb）对O2的亲和力。正常肺泡气中PO2=102mmHg有95%的血红蛋白与O2结合。当PO2110mmHg时有98%的血红蛋白与O2结合。PO2进一步增加，当所有血红蛋白与O2饱和时,就只能是动脉血中cdO2增加了。,组织中动脉血两种特性保证足够的O2送到组织高PO2建立起从动脉血到组织细胞的扩散梯度O2结合能力包括：Hb浓度、结合与释放O2的能力Hb对O2亲和力太大也会引起缺氧，因O2在毛细血管界面不能被释放,血红蛋白氧饱和度三种检测血红蛋白氧饱和度的途径：Hb氧饱和度（SO2）氧合Hb分数（FO2Hb）估计氧饱和度（O2Sat）正常Hb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。,SO2=,氧含量,氧容量,SO2计算用分光光度法测定O2Hb和HHb，SO2计算：cO2Hb+cHHb为血红蛋白结合O2的能力正常成人为0.940.98（94%98%）常只测定cO2Hb和cHHb，未测COHb、MetHb或SulfHb。异常Hb病时会误解。使用SO2前，应估计异常血红蛋白的含量。,SO2=,cO2Hb,cO2Hb+cHHb,氧合Hb分数（FO2Hb）这里（ctHb）等于O2Hb、HHb、COHb、MetHb或SulfHb的总和。通过血氧分析仪超声波裂解全血，用分光光度法测定测定所有血红蛋白种类。参考范围：0.900.95(90%95%),FO2Hb=,cO2Hb,ctHb,估计氧饱和度（O2Sat）微处理器通过pH、PO2和Hb推算出O2Sat。常将“O2Sat”代替“SO2”。O2Sat的使用是因为它能估计正常Hb对O2的亲和力、正常2,3-DPG浓度以及异常血红蛋白的存在。该估计值与测定值的变化仅有6%。,氧解离曲线以血氧饱和度对PO2作图，所得的曲线称为氧解离曲线。特点：氧解离曲线呈S型。P50表示Hb对O2的亲和力。,Hb对O2的亲和力依赖五因素,温度、pH、PO2、2,3-DPG以及少数异常Hb的存在。,Hill逻辑对数转换曲线,将曲线转换为线性函数，该线性函数的斜率被称为Hill斜率，其值为2.7。,P50的检测为Hb与O2呈半饱和状态时的PO2。P50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。参考范围成人：2529mmHg(3.333.86kPa)新生儿：824mmHg(1.063.19kPa),血中的CO2,运输形式：,血液气体状态血气分析中的基本概念：PO2仅与溶解在血液中的O2（cdO2）相关。PCO2仅与溶解在血液中的CO2（cdCO2）相关。血液中O2的总浓度（ctO2）是溶解O2和与血红蛋白结合O2的总和。CO2总浓度（ctCO2）是溶解的CO2、碳酸、HCO3-、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cdG(B)=G(B)PG(B)G(B)血液气体溶解系数(37)O2溶解系数为0.00140(mol/L)/mmHgCO2的溶解系数为0.0306(mmol/L)/mmHg,二、H-H公式在血气分析中的应用,化学反应基础CO2+H2OH2CO3H+HCO3-ctCO2、cHCO3-、cdCO2和cH+就有相关性Henderson公式,cdCO2包括小部分未分解的碳酸，可以用:cdCO2=PCO2来表示为CO2溶解系数cHCO3-代表ctCO2减去cdCO2公式可写为：,cH+=,KPCO2,cHCO3,H-H公式的应用pH被定义为H+活度（aH+）的负对数这样H-H公式就变为：,pHpK+log,cHCO3,cdCO2,H-H公式的应用在37血液中pK(P)=6.103=0.0306(mmol/L)/mmHgH-H公式中加入pK和成为：,pH=6.103+log,cHCO3,0.0306PCO2,很清楚，在PCO2或cdCO2、pH、ctCO2以及cHCO3-四参数中已知任意两个的情况下，可以利用H-H公式计算其他两个参数。,临床意义,cHCO3-/cdCO2在血浆中的浓度比是:25/1.25=20/1任何原因引起其中之一浓度改变,都将伴随pH值的改变。分子代表肾成分，分母代表呼吸成分原发性cHCO3-紊乱可对代谢性酸碱平衡紊乱分类。原发性cdCO2紊乱可对呼吸性酸碱平衡紊乱分类。,pH=6.103+log,cHCO3,cdCO2,各种代偿机制都试图在cHCO3或cdCO2浓度改变时，恢复cHCO3/cdCO2比例到正常。,三、血气分析仪,操作标本从样本入口送入蠕动泵吸入检测室，冲洗并将血液排入废液瓶。数据经微处理器转换并计算后显示、打印和保存。,校准与测定pH校准，高、低pH标准液交替进入检测，得出pH线性曲线。气体校准，高、低混合气体进入检测，得到PO2、PCO2线性曲线。测定样本，样本与三种曲线比较得到结果。仪器自动校准，每30分钟一点校准和8小时两点校准，持续监测校准物的pH、PO2、PCO2。,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(7.989.31kPa)PCO2要高28mmHg(0.271.06kPa)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）让病人抬高手臂并握拳30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。然后松开尺动脉，在5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。,标本处理让血液尽可能少的与大气接触，血液暴露会降低CO2含量和PCO2，pH作为PCO2的函数会升高，PO2可以升高。采血完后，在15分钟内检测，将标本放冰浴中可稳定1小时。pH测定因电极不稳定，需要定期校准，,质量保证主要控制实验前误差(标本的收集和处理)以及分析仪器和测定过程。质量保证内容包括：仪器维护质控物的使用电极的线性检验气压计精密度的检查测定温度的准确,仪器维护,按说明书保养维护仪器自动冲洗进样口每天清洗去蛋白清洗液,温度控制,热敏传感器来控制温度超出发出报警,控制物,血液控制物碳氟化合物控制物水溶液控制物,新电极需要验证校正中间值为验证值验证气体可在质量保证程序中定期检查,电极的线性,参考范围,pH：7.357.45PO2：83108mmHg(5.0514.4kPa)PCO2：男：3548mmHg(4.666.38kPa)女：3245mmHg(4.265.99kPa)SO2：0.950.98吸入气中氧含量（FO2）：0.900.95P50（pH=7.40时）：新生儿1824mmHg(2.393.19kPa)成人2429mmHg(3.193.86kPa)cHCO3-：2227mmol/LSBC：2227mmol/L,BE-B：-2+3mmol/LctCO2：2328mmol/LctO2：男：175230ml/L女：160215ml/LA：12.714.3kPaAaDO2：吸入空气时2.66kPa吸入纯氧时16mmol/L，应考虑代谢性酸中毒其结果与临床症状一致，可考虑单纯性酸碱平衡紊乱。,评价临床症状不明显而pH异常，可从PCO2（mmHg）与cHCO3-(mmol/L)变化程度进行区别：pH1000，考虑呼酸（因PCO2及cHCO3-）pH7.4，cHCO3-PCO27.4，cHCO3-PCO21000，考虑代碱（因PCO2及cHCO3-）,血液酸碱平衡紊乱综合判断结合病史，血气及电解质测定，通过酸碱平衡紊乱预计代偿公式进行综合分析：病史了解诱发原因，估计呼吸因素、代谢因素。发病时间原发性呼酸和呼碱分别以72小时和48小时作为选择慢性代偿公式的依据。二重酸碱紊乱涉及代偿问题，需借助代偿预计公式判断。,酸碱平衡紊乱预计代偿公式,三重酸碱平衡紊乱的判断同时测电解质，计算A.G若能判出呼酸伴代碱或呼碱伴代酸时，如A.G16mmol/L，可相应判为呼酸或呼碱性三重酸碱平衡紊乱。但只能确定呼酸伴代碱或呼碱伴代酸时应引入真实cHCO3-的概念。,三重性酸碱平衡紊乱（1）呼吸性酸中毒合并AG增高性代谢性酸中毒和代谢性碱中毒（2）呼吸性碱中毒合并AG增高性代谢性酸中毒和代谢性碱中毒,真实cHCO3-根据在高A.G时体内部分cHCO3-被阳离子（有机）所中和的电中和原理，cHCO3-的下降数应等于A.G的上升数。真实cHCO3-cHCO3-测定A.GA.GA.G测定12如真实cHCO3-超过呼酸或呼碱预计代偿值上限，表示体内cHCO3-异常增高，高A.G代酸伴有代碱存在。结合已确定的呼酸伴代酸或呼碱伴代酸可判为相应的三重酸碱平衡紊乱存在。,临床实例,例1一病人胆道感染输用NaHCO3后，血气分析结果pH7.47，PCO26.65kPa(50mmHg)，cHCO3-37mmol/L由pH7.4，cHCO3-PCO218501000，先判为原发性代碱代偿计算：PCO240(3724)0.9546.756.7mmHg因测得PCO2为50mmHg在该范围内，故PCO2的升高为正常代偿结论：代谢性碱中毒。,临床实例,例2一病人胃大部切除后胃肠减压3天，血气分析pH7.36，PCO254.8mmHg，c