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第七章 体液平衡与酸碱平衡紊乱

第七章 体液平衡与酸碱平衡紊乱. 湘南学院医学检验系 　　　　　　临床生化检验教研室. 教学目标. [ 教学时数 ] ６学时. [ 掌握 ] 反映体液及酸碱平衡状况的各项指标及意义，正常值；几种脱水与钾钠紊乱及四种单纯型 ABD 的原因和机制，机体的代偿调节，血气检测特点； ABD 类型的判断方法与血气分析的基本原理 。 [ 熟悉 ] 体液平衡及调节 。 [ 了解 ] 四种单纯型 ABD 的防治原则，了解混合型 ABD 的类型及血气检测特点 。. 病例分析. 病史：女性， 67 岁，支气管炎患者。入院前两周有咳嗽伴绿色脓性痰。数周以来，表现意识模糊及定向障碍。

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第七章 体液平衡与酸碱平衡紊乱

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  1. 第七章体液平衡与酸碱平衡紊乱 湘南学院医学检验系 　　　　　　临床生化检验教研室

  2. 教学目标 [教学时数] ６学时 • [掌握]反映体液及酸碱平衡状况的各项指标及意义，正常值；几种脱水与钾钠紊乱及四种单纯型ABD的原因和机制，机体的代偿调节，血气检测特点；ABD类型的判断方法与血气分析的基本原理。 • [熟悉]体液平衡及调节。 • [了解]四种单纯型ABD的防治原则，了解混合型ABD的类型及血气检测特点。

  3. 病例分析 病史：女性，67岁，支气管炎患者。入院前两周有咳嗽伴绿色脓性痰。数周以来，表现意识模糊及定向障碍。 体检：神经反射迟钝，血压20／10.6kPa，无血容量减少及水肿，两肺有广泛的粗捻发音。 实验室检查：Cr 64μmol/L(55-100),Urea 2.4mmol/L(2.5-7.0) , Na＋122mmol/L(135-145),K+ 4.04mmol/L(3.5-4.8) 如何用这些结果解释临床表现？ 低钠血症可能的原因是什么？ 怎样进一步分析该患者的病情？

  4. 第一节 体 液 平 衡 • 水平衡 • 体液中电解质 • 体液电解质分布与平衡 • 体液交换

  5. 基本概念 body fluid，体内存在的液体，体液中的溶质分电解质和非电解质两大类。 • 体液: • 电解质： 体液中存在的离子，体液中的无机物与部分以离子形式存在的有机物统称为电解质。 细胞内液（intracellular fluid，ICF）:2/3 细胞外液（extracellular fluid，ECF） 1/3 体 液 血浆(1/4) 细胞间液(3/4)

  6. 一、水平衡 细胞外液（ECF）占TBW的1/3 细胞内液（ICF）占TBW的2/3 细胞间液占ECF的3/4 10.5L 28L 细胞膜 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

  7. 二、体液中的电解质 （一）、体液电解质的分布与平衡 • 1、 电解质的功能 • 维持体液渗透压平衡，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

  8. 影响神经肌肉的兴奋性 [K+] + [Na+] 神经肌肉的兴奋性 ∝ [Ca2+] + [Mg2+] + [H+] [Ca2+] + [Na+] + [OH -] 心肌的兴奋性 ∝ [K+] + [Mg2+] + [H+] 低血钾，骨骼肌和平滑肌兴奋性降低，肌肉软弱无力，胃肠蠕动减慢，肠道出现麻痹等症状；高血钾，心肌兴奋性降低，心率减慢，甚至心跳骤停，导致病人死亡。

  9. Na+、K+、Ca2+、Mg2 + Cl-、HCO3-、HPO42-、H2PO4-、SO42-、有机阴离子 • 2、 主要的电解质 • 3、 电解质分布 细胞内主要阳离子 细胞外主要阴离子 ICF: 蛋白质 有机磷酸盐 K+ Mg2 + ECF: Cl- Na+ 细胞外主要阳离子 细胞外高钠、 细胞内高钾的分布主要依赖于细胞膜上的钠钾泵的主动转运功能。

  10. 4、 电解质平衡（Donnan平衡学说） 体液中的阳离子总数应与阴离子总数相等，维持电中性。阴离子常随阳离子总量的改变而变化，而某一种阴离子的减少会使另一种阴离子增加来维持电中性。 阳离子（因） 阴离子（果）

  11. 动力：血浆胶体渗透压与静水压（血压）之差 血浆与细胞间液的交换 细胞间液与细胞内液的交换 （三）、体液的交换 体液交换 动力： 渗透压 水总是向渗透压高的一侧移动

  12. 水平衡紊乱 • 钠平衡紊乱 • 钾平衡紊乱 第二节 体液平衡紊乱

  13. 一、水平衡紊乱 表现为总体水过少（脱水）或过多（水肿），或变化不大但水分步有明显差异，及ICF增多而ECF减少，或ICF减少而ECF增多。 基本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。

  14. （一）、脱水 体液丢失造成细胞外液减少，称为脱水。 因血浆钠浓度的变化不同分为高渗性、等渗性、低渗性。 • 1、 高渗性脱水 水摄入不足；水丢失过多：经肾丢失、肾外丢失；水向细胞内转移。 • 水丢失大于钠丢失，血浆渗透压增高 • 原因 • 实验室检查 • 临床 血浆Na＋>150或 Cl -＋HCO3- >140mmol/L，细胞外液量减少；细胞内液量明显减少

  15. 2、 等渗性脱水 消化道丢失；皮肤丢失；组织间隙体液贮存； • 水丢失和钠丢失平衡，血浆渗透压变化不大 • 原因 • 实验室检查 • 临床 血浆Na＋为130-150mmol/L或 Cl -＋HCO3-为120-140mmol/L；细胞外液量减少，细胞内液量正常

  16. 3、 低渗性脱水 补充水分过多；肾丢失 • 电解质丢失多于水丢失，血浆渗透压降低 • 原因 • 实验室检查 • 临床 血浆Na＋<130或 Cl -＋HCO3- <120mmol/L；细胞外液量减少，细胞内液量增多

  17. （二）、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。原因有血浆蛋白浓度降低、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。

  18. 二、钠平衡紊乱 （一）、钠平衡 功能：钠是细胞外液主要阳离子，对保持细胞外液容量、调节酸碱平衡、维持正常渗透压和细胞生理功能有重要意义 • 分布 体内Na＋约50％在ECF，40％分布于骨骼，10％存在ICF。 • 来源与去路 Na＋主要从肾排出，肾排钠量与食入量保持平衡，肾对保持体内钠的平衡起重要作用，无钠摄入时，肾排钠下降，甚至不排，以维持体内钠的平衡。“多吃多排，少吃少排，不吃不排” • 钠平衡紊乱常伴水平衡紊乱

  19. （二）、低钠血症 指由钠减少或水增多引起的细胞外液Na＋ <130mmol/L的一种病理生理状态，血浆钠浓度不能说明钠在体内的总量和钠在体内的分布情况。 • 原因 • 肾性因素（肾上腺功能低下） • 非肾性因素 • 除钠丢失还有水丢失，血浆渗透压降低，水分向细胞内转移，出现细胞水肿。

  20. （三）、高钠血症 摄入钠过多或水丢失过多而引起的ECF Na+>150mmol/L，临床主要见于水排出过多而无相应的钠丢失，如水样泻、尿崩症、出汗较多及DM病人。 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。

  21. 三、钾平衡紊乱 （一）、钾平衡 • 功能 • 分布 体内K＋约98％在ICF，ECF的K＋ 仅占2％，血浆K＋ 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。

  22. （二）、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

  23. 低钾血症（hypokalemia） • 血清 K+< 3.5mmol/L 摄入不足 排出增多 • 原因 细胞外钾进入细胞内（代谢性碱中毒） 血浆稀释 • 高钾血症（hyperkalemia） • 血清 K+> 5.5mmol/L 输入过多 • 原因 排泄障碍 细胞内钾向细胞外转移（代谢性酸中毒）

  24. 静脉血清（浆）用于测定K+、Na+、Cl-、HCO3- • 毛细管从指头收集毛细血管血用于床旁检测仪 • 肝素化动脉全血主要用于血气分析 • 用血浆或全血应用肝素锂或氨盐抗凝 第三节 体液钾钠氯测定

  25. 一、钾钠测定 （一）、标本 • 钾测定 • 临床多用血清，标本需注明 • 标本不能溶血 • 标本测定前冷藏结果偏高 • 标本测定前37℃温育则结果偏低 • 钠测定 • 标本溶血对测定影响不大 • 标本可以在2-4 ℃或冰冻存放

  26. （二）、方法 • FES ------- 参考方法 • ISE -------- 推荐方法 • 分光光度法

  27. 二、氯测定 （一）、标本 可用血清、血浆、尿液、汗液等标本，在血清、血浆中相对稳定，肉眼可见的溶血无干扰。 （二）、标本 • 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

  28. 第四节 血 气 分 析 • 血液气体特性 • H-H公式应用 • 血中氧 • 血气分析仪

  29. 一种气体溶解在血液里的分压（张力）： 在假设理想气体相与血液之间保持平衡时的气体分压。 所有溶解气体的分压的总和可能低于、等于或高于溶液的测定压力。 一、血液气体特性 （一）、血液气体分压特性

  30. （二）、血液气体分析特性 • 1、 分析环境 总是使其在体温（37 ℃ ）、P（Amb）、饱和水蒸气（PH2O＝47mmHg）条件下分析，即BTPS。 • 2、 血液气体状态 PO2仅与溶解在血液中的O2（cdO2）相关 ctO2=cdO2＋cHbO2 PCO2仅与溶解在血液中的CO2相关， ctCO2＝cdCO2 ＋ cHCO3－

  31. 3、 溶解气体的计算 37 ℃时气体的溶解系数 cdG(B)＝ αG(B) × PG(B) 例： αO2＝0.00140（mmol/L）/mmHg PO2＝100mmHg，则动脉血中cdO2=0.140mmol/L； ctO2＝9mmol/L，可见动脉血中大量的O2是被Hb所结合的。

  32. cH+＋cHCO3 － K´= cdCO2 二、H-H公式在血气分析中的应用 （一）、化学反应基础 CO2＋H2O H2CO3 H+＋HCO3－ ctCO2＝cHCO3 －＋cdCO2 cdCO2 ＝ αCO2 × PCO2 cHCO3 － ＝ ctCO2 －cdCO2

  33. cHCO3 － cHCO3 － cdCO2 cdCO2 PCO2 cHCO3 － （二）、H-H公式 pH＝p K´＋log 或： pH＝6.103＋log 或： cH+＝ 24.1× 在PCO2/cdCO2、pH、ctCO2以及cHCO3－四参数中已知任意两个都可以利用H-H公式计算其它两个参数。

  34. （三）、临床意义 cHCO3 － / cdCO2在血浆中的浓度比为20：1，此时pH为7.4。任何原因引起cHCO3 －或cdCO2改变，都会引起pH的变化，这种比例变化分子代表肾成分，分母代表呼吸成分。 临床上将原发性cHCO3 －紊乱用来对代谢性酸碱平衡紊乱进行分类，将原发性cdCO2紊乱作为呼吸紊乱的分类。 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。

  35. 二、血气分析仪 （一）、仪器 • 可测项目 pH、PCO2、PO2；结合ISE测定电解质、糖、尿素、乳酸；结合超声血氧系统定量测定O2Hb、HHb、COHb、MetHb、SulfHb、Hct和cHb。 • 自动校正功能 在一定循环时间内，仪器可自动持续监测校正物的pH、PCO2、PO2 。

  36. （二）、电极 pH测定电极、PCO2测定电极、PO2测定电极 （三）、标本要求 标本为全血，首选动脉血，在采血困难时采用静脉血，早产新生儿采样时应在不影响结果时尽可能的少。 标本收集用无菌的、含冻干肝素的1ml-5ml注射器，多用塑料注射器。 收集标本的厌氧技术是让血液尽可能少与大气接触。

  37. P218 （四）、质量保证 • 仪器维护 • 控制物 • 电极的线性 • 温度控制

  38. 三、酸碱平衡紊乱的测定指标 • （一）血液的PH值 血液的PH值是表示血液中氢离子浓度的指标，正常人动脉血液PH变动范围为7.35----7.45。 1.正常：a．正常人； b.有单纯性酸碱平衡紊乱，但已调节； c.有同程度的酸中毒和碱中毒，PH变化相抵消； 2.PH<7.35,酸中毒； 3.PH>7.45，碱中毒

  39. （二）二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide,PCO2） • 定义：血浆中物理溶解的CO2分子产生的压力，称为二氧化碳分压，直接反应血浆中物理溶解的CO2的多少，是反映呼吸性成分的指标。 PCO2 :5.05-----6.65KPa，正常 PCO2>6.65KPa，机体有二氧化碳滞留,呼吸性 酸中毒 PCO2<5.05KPa，肺通气过度，二氧化碳排出过多。呼碱。

  40. （三）氧分压(partial pressure of oxygen,PO2) • 定义：血浆中物理溶解的Ｏ２所产生的张力。 • 　 正常人动脉血氧分压,9.98----13.3KPa,肺通气不足或肺泡膜通透功能下降时，氧分压下降。氧分压可用来判断缺氧程度及呼吸功能，氧分压<7.3KPa时，表示呼吸器官功能衰竭。

  41. （四) 二氧化碳总量（total carbon dioxide content,TCO2） • 概念：血浆中各种形式存在的CO2的总含量，其中大部分（95%）是HCO3-结合形式，少量是物理溶解的CO2（５％），还有极少量以碳酸、蛋白氨基甲酸酯及CO32-等形式存在。 • TCO2与代谢性因素及呼吸性因素有关。主要说明代谢性因素对酸碱平衡的影响。

  42. (五) 实际碳酸氢盐(actual bicarbonate, AB)与标准碳酸氢盐(standard bicarbonate , SB) • AB是指用与空气隔绝的全血标本，测得的血浆中HCO3-的真实含量，AB的正常变动范围是22----27mmol/l，平均为24mmol/l • SB 是指在37℃时用PCO2为40mmＨg及PO2为100 mmＨg 的混合气体平衡后测定的血浆HCO3 -的含量。正常人约22—27mmol/l

  43. (六) 缓冲碱（buffer base B.B） • 全血BB是指血液中具有缓冲作用的所有阴离子的总和，包括HCO3-、Hb,血浆蛋白肪少量的有机酸盐和无机酸盐。 • 正常值为 45--54mmol/l，BB代表血液中碱储备的所有成分，比仅代表HCO3-的AB和SB值更能全面地反映体内中和酸的能力。但缓冲碱的正常值受血浆蛋白，Hb以及呼吸和电解质等多种因素的影响，一般认为它不能确切反映代谢性酸碱平衡状态。 BB降低：代谢性酸中毒或呼吸性碱中毒 BB升高：呼吸性酸中毒或代谢性碱中毒 BB降低而AB正常则提示Hb或血浆蛋白含量下降

  44. (七) 碱剩余(base excess， BE) • BE：是指在37℃和PCO2为40mmHg时,将1L全 血pH调整到7.40所需强酸或强碱的mmol数。 若用酸滴定使PH值达7.4，则血液的BE升高，即有碱剩余，BE为正；若用碱滴定，则BE含量降低，即碱不足，BE为负。 • BE的正常范围：-3~+3mmol/l，BE是代谢性成分的指标。 • 意义：代酸时，BE负值增加，代碱时BE正值增加。呼酸时开始正常，后因肾代偿而升高，呼碱时，开始正常，后因肾代偿而升高。

  45. （八）阴离子隙（Anion Gap AG） • 概念:机体中未测得的阴离子与阳离子的差值,或机体中所测得的阳离子与阴离子的差值. • 计算公式：AG=UA-UC或 • AG=Na+-(CL-+HCO3 -) • AG正常值：10~14mmol/l

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