第九章 电解质与酸碱平衡紊乱的生化检验

这是一篇关于电解质与酸碱平衡紊乱的生化检验的思维导图，便于理解课本，有助于期末考试复习。

电解质与酸碱平衡紊乱的生化检验

• 概述
  • 体液
    • 机体内存在的液体，包括水和溶解于其中的物质
      • 水
      • 溶解于其中的物质
        • 电解质
        • 非电解质
  • 水平衡
    • 指每天进入机体的水，经机体代谢在体液间转移交换，最后等量地排出体外，使各部分体液保持动态平衡的过程
    • 以细胞膜为界
      • 2/3细胞内液ICF
      • 1/3细胞外液ECF
        • 3/4组织间液
        • 1/4血浆
        • 以血管为界
    • 体液交换
      • 血浆与细胞间液的交换
        • 动力：血浆胶体渗透压与静水压（血压）之差
      • 细胞间液与细胞内液的交换
        • 动力：渗透压
      • 水总是向渗透压高的一侧移动
  • 电解质平衡
    • 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（乳酸、蛋白质）的统称
      • 具有维持体液渗透压的作用，保持着体内液体的正常分布
      • 分布
        • 细胞内主要阳离子
          • 钾离子
        • 细胞外主要
          • 阳离子：钠离子
          • 阴离子：氯离子
        • 依赖于钠钾离子泵的主动运转
      • 功能
        • 维持体内渗透压的平衡，保持体内液体的正常分布
        • 维持酸碱平衡，有缓冲作用
        • 影响神经肌肉兴奋性
          • 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
    • 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
    • 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
      • 分布
        • 50%在ECF
        • 40%在骨骼
        • 10%在ICF
      • 来源与去路
        • 食物中的NaCl，一般摄入 Na ＋大于其需要量，人体不会缺 Na ＋和C1-
        • 90%的 Na ＋经肾随尿排出，少量由粪和汗液排出
        • 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
      • 调节机制
        • 主要通过肾脏调节钠的排出（途径）
          • 肾小球滤过率的改变
          • 肾小管对钠重吸收的改变
      • 主要影响因素
        • 肾小球肾小管平衡：肾小管对钠的重吸收与肾小球滤出的钠成比例
        • 肾素一血管紧张素一醛固酮系统：主要是通过醛固酮作用于肾小管对钠的重吸收并排出钾和氢。("保钠排钾排氢")
        • 其它激素： ADH 、糖皮质激素、甲状腺素、心钠素等直接影响肾对钠的排泄
      • 成人水平
        • 血清 Na +：135~145mmol/L
        • 尿Na+：130-260mmol/L
    • 钾平衡
      • 功能
        • 参与细胞内物质的正常代谢
        • 维持细胞内容量、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
        • 98%ICF
        • 2%ECF
      • 代谢
        • 来源
          • 主要由外界摄入，机体维持 K ＋平衡的每日最低需要量为20-30mmol，正常人每天摄入 K ＋量为50~75mmol，足以维持生理需要
        • 去路
          • 肾脏是维持血钾水平恒定的关键器官。通过肾小球滤过的 K +,完全由近曲小管重吸收，尿排出的 K ＋是由远端肾单位分泌的
        • 两方面
          • 摄入与排出平衡（宏观）
          • 细胞内外平衡（微观）
      • 肾脏排泄钾离子的影响因素
        • 醛固酮：保钠排钾
        • 肾素﹣血管紧张素和钠、钾浓度均可影响醛固酮的分泌
        • 体液 pH 值
          • 酸中毒
            • 尿钾增多
          • 碱中毒
            • 尿钾减少
      • 正常水平
        • 正常血浆：3.5-5.5mmol/L
          • 标本严禁溶血
    • 氯平衡
      • 功能
        • 氯是细胞外液主要的阴离子，具有调节酸碱平衡，维持细胞内液的渗透压的作用
        • 参与胃液中胃酸的形成（胃酸的主要成分HCL)
      • 来源与去路
        • 主要来源于食物中的NaCl，肾脏是氯排出的主要途径
        • 血清中氯与碳酸氢盐水平呈反比（氯和碳酸氢盐作为细胞外液的主要阴离子，机体为了重吸收碳酸氢根而从尿中排出氯
    • 水平衡的调节机制
      • 调节中枢：下丘脑
      • 调节途径：通过口渴中枢、抗利尿激素( ADH ）以及肾三大环节完成调控
      • 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
      • 水的排出：主要依赖于 ADH 、醛固酮和肾脏等
• 水和电解质平衡紊乱的检验项目与检测方法
  • 水平衡紊乱
    • 表现
      • 表现为总体水过少（脱水）或过多（水肿），或总体水变化不大，但水分布有明显差异，即 ICF 增多而 ECF 减少，或 ICF 减少而 ECF 增多
    • 基本原因
      • 水摄入与排出不相等，不能维持水的动态平衡
    • 常见原因
      • 消化道丢失．如呕吐、腹泻、消化道梗阻等
      • 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
      • 各种原因造成的水摄入不足
    • 脱水
      • 体液丢失造成细胞外液减少
      • 分类
        • 因血浆钠浓度的变化不同分类
        • 高渗性脱水
          • 水丢失大于钠丢失，血浆渗透压增高
          • 原因
            • 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
          • 实验室检查
            • 血浆 Na +>150或 CI -十HC03->140mmol/L；细胞外液量减少、细胞内液量明显减少
          • 临床
            • 口渴、尿少、体温上升及出现各种神经精神症状
        • 低渗性脱水
          • 电解质丢失多大于水丢失，血浆渗透压降低
          • 原因
            • 体液丢失时，只补充水而不补充电解质
          • 实验室检查
            • 血浆 Na +<130或 CI -十HC03-＜120mmol/L；细胞外液量减少、细胞内液量增多
          • 临床
            • 无口渴感，患者易恶心、呕吐，四肢麻木、无力以及神经精神症状
        • 等渗性脱水
          • 水丢失和钠丢失平衡，血浆渗透压变化不大
          • 原因
            • 消化道丢失
            • 大面积烧伤
            • 反复放出胸、腹水等
          • 实验室检查
            • 血浆Na+：130-150mmol/L或Cl-+HCO3-为120-140mmol/L；细胞外液量减少，细胞内液量基本正常
          • 临床
            • 血容量不足、血压下降、外周血循环障碍等
    • 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，若过多的水进入细胞内，导致细胞内水过多则称为水中毒
      • 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
      • 分类
        • 高渗性
        • 等渗性
        • 低渗性
  • 体液钠、氯、钾
    • 体液钠
      • 临床意义
        • 高钾血症
          • 当血清 Na +浓度大于145.0mmol/ L
          • 原因
            • 摄入钠过多或体液中丢失增多
          • 分类
            • 浓缩性高钠血症
            • 潴留型高纳血症
        • 低钾血症
          • 当血清中 Na +浓度小于135.0mmol/ L
          • 原因
            • 水增多或钠减少
          • 分类
            • 肾性
            • 非肾性
      • 应用评价
        • 红细胞中所含 Na +仅为血浆中的十分之一，因此溶血不会引起血清或血浆中的 Na +检测结果的显著误差。脂血样本应超速离心后取下层清液分析，使用直接离子电极选择法时例外
      • 样本收集与处理
        • 血清、血浆和尿液样本在4℃下储存或者冷冻保存。粪便和胃肠液样本需要进行预处理后分析。测定血钠时，血清、血浆样本可以在2~4℃或冰冻存放，红细胞中钠的含量仅为血浆中的1/10，即使溶血对钠浓度测定影响也不会太大
      • 检测方法
        • 参考方法：火焰发射分光光度法（ FES )
        • 最常用：离子选择电极方法
          • 直接法
            • 不需要稀释
          • 间接法
            • 用量少，需要稀释
          • 多层膜干片法
        • 原子吸收分光光度法（ AAS )
        • 分光光度法
      • 参考区间
        • 血清钠参考区间为136~145mmol/L
        • 8小时内的早产儿为28~148mmol/L
        • 足月新生儿脐带血约为127mmol/L
    • 体液氯
      • 检测方法
        • 库伦滴定法
        • 硫氰酸汞比色法
        • 离子选择电极法
          • 最常用
        • 酶法
      • 参考区间
        • 血清氯为96-108mmol/L
    • 体液钾
      • 临床意义
        • 高钾血症
          • 血清钾浓度高于5.5mmol/ L 时
          • 原因
            • 钾输入过多，多见于钾溶液输入过快或过量，服用含钾丰富的药物、输入大量库存血等引起
            • 钾排泄障碍，如肾小管酸中毒，肾小管分泌钾离子障碍。酸中毒时，肾小管 H - Na +交换增加， Na+- K +交换减少使钾排泄减少
            • 钾由细胞内向细胞外转移，常见于大面积烧伤、挤压伤等组织细胞大量破坏，细胞内钾释放入血；代谢性酸中毒时，作为酸碱平衡调节的一部分，血浆 H -转移往细胞内，细胞内钾交换到细胞外
        • 低钾血症
          • 血清钾浓度低于3.5mmo/ L 时
          • 原因
            • 钾摄入不足，如术后长时间进食不足，每日钾的摄入量＜3g，开持续2周以上，导致体内缺钾发生低钾血症
            • 钾排出增多，常见于严重呕吐、腹泻、胃物减压和肠痰等，因消化液丢失造成低钾。肾上腺皮质激素有排钾保钠作用，当长期使用时，可致低钾血症
            • 钾由细胞外进入细胞内，如输入过多葡萄糖，尤其是加用胰岛素促进葡萄糖进入细胞合成糖原时，钾也进入细胞内；大量输入碱性药物或代谢性碱中毒时， H +从细胞内移至细胞外中和碱性，伴有细胞外钾进入细胞内，均可致低钾血症
            • 血浆稀释，如细胞外液水潴留时，血钾浓度相对降低，而体内总钾量和细胞内钾正常，常见于水过多和水中毒，或过多过快补液而未及时补钾时
      • 应用评价
        • 全血和血浆中 K +浓度会比血清中低0.1~0.7mmol/ L ，这是因为血浆在析血清时，血小板在凝固时破裂释放出 K+ 造成的。因此使用不同的样本类型进行分析其结果不一致，测定血钾时要求记录所用样本的类型，并选择正确的参考区间
      • 检测方法
        • 同钠离子
      • 参考区间
        • 血浆K+3.3-5.5mmol/L，血清较血浆高0.2-0.5mmol/L
• 血气分析与酸碱平衡紊乱的检验项目与检测方法
  • 血液中的气体及运输
    • 氧在血液中以两种方式进行运输
      • 化学结合（主要）98.5%
        • 与血红蛋白（Hb）结合
      • 溶解1.5%
    • 血氧饱和度
      • 血液中HbO2的量与Hb总量（包括Hb和HbO2）之比
    • 血中CO2的三种存在方式
      • 物理溶解
      • HCO3-形式
      • 与Hb结合成氨基甲酸血红蛋白
  • 酸碱平衡调节
    • 正常范围：7.35-7.45
    • 血液的缓冲作用
    • 肺的调节作用
    • 肾的调节作用
  • 血气分析样本的采集
    • 患者安静舒适、呼吸稳定
    • 桡动脉、肱动脉、股动脉和足背动脉进行采血
    • 避免血液与大气接触
    • 30分钟内检测，若标本放于水浴中2h内检测
  • 血气分析技术
    • 常用血气分析仪
      • 使用前进行电极标定
  • 血气分析
    • pH主要由[HCO3-]/[H2CO3-]缓冲对决定
  • 血气分析常用指标、参数及临床意义
    • 酸碱度
      • 血液的酸碱度用 pH 表示， pH ＝一 lg [ H +]
      • 临床意义
        • 血液 pH 值异常
          • pH<7.35为酸血症
          • pH >7.45为碱血症
        • 血液 pH 值正常
          • 正常人
          • 单纯性酸碱平衡素乱但经代偿调节使［ HCO3- ］和[H2C03-］比值不变
          • 有混合性酸碱平衡素乱存在， pH 变化相互抵消
      • 检测方法
        • 离子选择电极法
      • 参考范围
        • 动脉血 pH= 7.35~7.45，平均7.4或［ H +]1、35~45mmol/L，平均40mmol/L
    • 二氧化碳分压（PCO2）
      • 物理溶解在血液中的CO2所产生的张力
      • 临床意义
        • 判断呼吸性酸碱素乱的性质
          • PCO2<35mmHg为低碳酸血症：肺通气过度，CO2排出过多
          • PCO2>45mmHg为高碳酸血症：肺通气不足，CO2潴留 PCO2>50mmHg：呼吸衰竭 PCO2达到70~80mmHg引起肺心脑病
        • 判断代谢性酸碱失衡的代偿情况
      • 检测方法
        • 电极法
      • 参考范围
        • 动脉血35~45mmHg
    • 氧分压PO2
      • 血浆中物理溶解的O2所产生的张力
      • 临床意义
        • 判断缺氧程度及呼吸功能
          • PO2＜55mmHg：呼吸功能衰竭
          • PO2＜30mmHg：危及生命
      • 检测方法
        • 电极法
      • 参考范围
        • 动脉血PO2 75~100mmHg
    • 实际检测数值
    • 氧饱和度SO2
      • 血液在一定的PO2下，氧合血红蛋白(HbO2）占全部 Hb 的百分比，可表示为：SO 2(%)= HbO2 ×100%/( Hb + HbO2)
      • 临床意义
        • 判断Hb与O2亲和力即体内有无缺氧情况
      • 参考区间
        • 95%-98%
    • 实际酸碱氢盐及标准碳酸氢盐
      • 实际碳酸氢盐AB
        • 血浆中 HCO3-的实际浓度。其变化受呼吸和代谢双重因素影响
        • 参考范围
          • 22~27mmol/L，平均值24mmol/L
      • 标准碳酸氢盐SB
        • 指在标准状态下（37℃,PCO2为40mmHg,P02为100mmHg的混合气体平衡后)测定的血浆 HCO3- 的含量
        • 参考区间
          • 22~27mmol/L，平均值24mmol/L
      • 临床意义
        • 正常人 AB 约等于 SB ，二者间差值为呼吸对 HCO3-的影响
          • AB > SB ，提示有CO2潴留，见于通气不足
          • AB < SB ，则提示 CO2排出过多，通气过度
        • AB = SB ＝正常，为正常酸碱平衡状态
          • AB = SB ＜正常，为代酸未代偿
          • AB = SB ＞正常，为代碱未代偿
          • AB > SB ，为呼酸或代碱
          • AB < SB ，为呼碱或代酸
    • 缓冲碱BB
      • 全血中具有缓冲作用的阴离子总和，包括HCO3、 Hb 、血浆蛋白及少量的有机酸盐和无机磷酸盐
      • 临床意义
        • 在血浆蛋白和 Hb 稳定的情况下， BB 增高为代碱或呼酸， BB 降低为代酸或呼碱。
      • 参考区间
        • 全血缓冲碱（ BBb )45~54mmol/ L ; 血浆缓冲碱（ BBp )41~43mmol/ L
    • 碱剩余BE
      • 在37℃和PCO2为40mmHg时，将1L全血 pH 调整到7.4时所需强酸或强碱的 mmol 数。碱过量：所需为强酸， BE 为正值；酸过量：所需为强碱，则为负值
      • 临床意义
        • 正值增大为碱血症，主要见于代碱
        • 负值增大为酸血症，主要见于代酸
      • 参考区间
        • -3mmol/ L ~+3mmol/ L
    • 阴离子间隙AG
      • 血清中所测定阳离子总数和阴离子总数之差；AG ( mmol / L )= Na +-[ Cl-+ HCO3+ ]
      • 临床意义
        • 阴离子隙增加
          • 未测阴离子升高：有机酸增加
          • 未测阳离子下降：低钙、低镁或低钾血症
        • 阴离子隙降低
          • 未测阴离子下降：白蛋白降低
          • 未测阳离子升高：高钙、高镁及高钾血症
        • 利用阴离子隙分析酸中毒的原因
          • AG 增高：肾功能衰竭、酮症酸中毒和乳酸中毒等
          • AG 正常： HCOg 大量丢失、服用 NH , CI 药物等
      • 参考区间
        • 8~16 mmol / L
    • 肺泡-动脉氧分压差A-aDO2/PA-aO2
      • 是指肺泡气氧分压与动脉血氧分压之间的差值，是判断肺换气功能的一个指标。正常情况下存在一定的 A -aDO2，并随年龄增长而上升
      • 临床意义
        • A -aDO2升高表示存在肺换气障碍
      • 参考区间
        • 儿童期为5mmHg;
        • 青年期为8mmHg
        • 60以上人群为24mmHg
    • 二氧化碳总量TCO2
      • 血浆中各种形式存在的CO2总量
        • HCO3-
        • 物理溶解的CO2
        • 物理溶解的H2CO3
      • 临床意义
        • 代谢性酸碱中毒的指标之一
          • 增高：代碱或呼酸
          • 降低：代酸或呼碱
      • 参考区间
        • 23-28mmol/L
    • 渗透压mOsm
      • 是指支配生物膜两侧水穿过膜，使其达到平衡是一种压力
      • 检测方法
        • 冰点渗透压仪
      • 临床意义
        • 根据血浆渗透压的变化，结合患者的病史和临床资料，可判断患者是否有电解质及水平衡素乱，并能分析其素乱的性质
      • 参考区间
        • 血浆渗透压参考值为275~300mOsm/ kg （水）
  • 酸碱平衡紊乱的判断
    • 单纯性酸碱平衡紊乱
      • 代谢性酸中毒
        • 原发性［HCO3-］降低，[HCO3-]/[H2CO3]比值降低，血液 pH 有下降趋势
        • 病因
          • 固定酸的产生或摄入增加,超过肾脏排泄酸的能力，如糖尿病酮症酸中毒，乳酸酸中毒，缺氧、休克，摄入过多的酸性物质或药物等
          • 酸性产物排泌减少，如肾衰、醛固酮缺乏等
          • HCO3-即碱丢失过多，如肾小管酸中毒、十二指肠液丢失等
        • 相关指标变化
          • 血液 pH 可正常（完全代偿）或降低（代偿不全）
          • [HCO3-]原发性下降
          • PCO2代偿性下降
          • 血清 K +（由细胞内转移至细胞外）增高，当固定酸增多时， AG 增高；如 HCOg3-丢失过多时， AG 正常，[ K +]下降（由于 K ＋的丢失）而［Cl-］增高
        • 代偿机制
          • 呼吸调节
          • 肾脏调节
      • 代谢性碱中毒
        • 原发性［HCO3-］升高，[HCO3-]/[H2CO3]比值升高，血液 pH 有升高
        • 病因
          • 酸性物质大量丢失，如呕吐造成胃液的大量丢失
          • 碱摄入过多，如治疗溃疡病时碱性药物服用过多
          • 胃液丢失，造成 Cl-大量丢失，导致肾近曲小管对 HCO3- 重吸收增加；排钾性利尿剂造成低氯性碱中毒
          • 低钾患者由于肾排 H ＋保 Na ＋保 K ＋加强，使 NaHCOg3重吸收增多
          • 原发性醛固酮增多症等，醛固酮可促进 H +- Na +交换
        • 相关指标变化
          • 血液 pH 可正常（完全代偿）或升高（代偿不全）
          • [HCO3-］原发性升高
          • PCO2代偿性上升（代偿往往不全）
        • 代偿机制
          • 缓冲作用
          • 呼吸调节
          • 肾脏调节
      • 呼吸性酸中毒
        • 原发性PC02增高（高碳酸血症），血液 pH 有下降趋势
        • 病因
          • 呼吸中枢抑制，如中枢神经系统（ CNS ）药物损伤（麻醉药和巴比妥类药等）、 CNS 创伤、 CNS 肿瘤或 CNS 感染等
          • 肺和胸廓疾病，如异物阻塞、气胸、肿瘤压迫、慢性梗阻性肺病、肺纤维化、哮喘（严重）、肺部感染、呼吸窘迫综合征、腹部膨胀等
        • 相关指标变化
          • 血液 pH 可正常（完全代偿）或下降（代偿不全）
          • 血浆PCO2原发性升高
          • HCO3-浓度代偿性升高
        • 代偿机制
          • 血液缓冲作用
          • 呼吸调节
          • 肾脏调节
      • 呼吸性碱中毒
        • 原发性PCO2下降，血液 pH 有升高趋势
        • 病因
          • 非肺部性因素刺激呼吸中枢致呼吸过度，如代谢性脑病、 CNS 感染、脑血管意外、颅内手术、缺氧、甲状腺功能进、精神紧张、水杨酸中毒等
          • 肺部功能素乱致呼吸过度，如肺炎、哮喘、肺栓塞等
          • 其他，如呼吸设备引起通气过度、瘾病等
        • 相关指标变化
          • 血液 pH 可正常（完全代偿）或升高（代偿不全）
          • PCO2原发性下降
          • HCO3- 浓度代偿性下降
          • [Cl-］增高，[ K +］轻度降低， AG 轻度增多
        • 代偿机制
          • 血液缓冲作用
          • 肾脏调节
    • 混合性酸碱平衡紊乱
      • 加重型二重酸碱平衡紊乱
        • 两种性质的酸中毒或碱中毒同时存在，pH变化明显，PCO3和[HCO3-]呈反向变化
        • 分类
          • 代酸合并呼酸
          • 代碱合并呼碱
      • 相反型二重酸碱平衡紊乱
        • 某性酸中毒伴有某型碱中毒
        • 分类
          • 代酸伴呼碱
          • 呼酸伴代碱
          • 代酸伴代碱
      • 三重型酸碱平衡紊乱
        • 在呼吸性酸碱平衡紊乱基础上合并代酸伴代碱
        • 分类
          • 呼酸合并代酸伴代碱
          • 呼碱合并代酸伴代碱