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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 长长沙医学院沙医学院沙医学院沙医学院 李子博李子博李子博李子博 1.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、三、钠钾氯测定定 四、血气分析四、血气分析 五、酸碱平衡紊乱五、酸碱平衡紊乱 2.第一第一节 体液平衡体液平衡 一、水平衡一、水平衡一、水平衡一、水平衡二、二、二、二、电电解解解解质质平衡平衡平衡平衡 3.一、基本概念一、基本概念一、基本概念一、基本概念l 体液体液l 细胞内液(胞内液(ICF)l 细胞外液(胞外液(ECF)l 细胞胞间液液:是指是指机体内的液体,包括水及溶解机体内的液体,包括水及溶解于水中的无机于水中的无机盐和一些有机物。和一些有机物。4.二、水平衡二、水平衡二、水平衡二、水平衡 细胞膜胞膜20 L细胞内液占胞内液占TBW的的2/3细胞外液占胞外液占TBW的的1/3细胞胞间液占液占ECF的的3/410.5L毛毛细血管上皮血管上皮血管内液占血管内液占ECF的的1/4血血浆3.5L总体水的分布及体体水的分布及体积5.每天水的最小需求量每天水的最小需求量 肾脏排出排出1200ml 皮肤蒸皮肤蒸发和肺部呼出和肺部呼出约200ml 体内氧化体内氧化产生部分水生部分水 成人一天至少成人一天至少应补充充1.01.5L水水 6.三、三、三、三、电电解解解解质质平衡平衡平衡平衡 体液中存在的体液中存在的离子离子体液体液电解解质维持体液渗透持体液渗透压,保持体液正常分布;保持体液正常分布;维持酸碱平衡,有持酸碱平衡,有缓冲作用;影响神冲作用;影响神经肌肉肌肉兴奋性性:阳离子阳离子:Na+、K+、Ca2+、Mg2+阴离子:阴离子:Cl-、HCO3-、HPO42-,H2PO4-、SO42-以以 及乳酸和蛋白及乳酸和蛋白质细胞外主要胞外主要阴离子阴离子细胞外主要胞外主要阳离子阳离子细胞内主要胞内主要阳离子阳离子7.阴离子阴离子阴离子阴离子间间隙(隙(隙(隙(AGAG)ECF中阳离子中阳离子总数和阴离子数和阴离子总数之差数之差 AG=(Na+K+)()(Cl-+HCO3-)因酸性代因酸性代谢产物增多,表物增多,表现为AG增加。增加。见于:于:氮氮质血症,磷酸血症,磷酸盐和硫酸和硫酸盐潴留。潴留。乳酸堆乳酸堆积。酮体堆体堆积。8.体液的交体液的交换 血血浆与与细胞胞间液液:血血浆胶体渗透胶体渗透压与静水与静水压之差之差 细胞胞间液与液与细胞内液胞内液:渗透渗透压 水水总是向渗透是向渗透压高的一高的一侧移移动渗透渗透压 血血浆中主要渗透物中主要渗透物质:Na+、Cl-、葡萄糖和尿素、葡萄糖和尿素计算:算:mOsm/kg(水水)=1.86(Na+mmol/L)+葡萄糖葡萄糖mmol/L+尿素尿素mmol/L+9 *:9 代表血代表血浆中其他渗透物中其他渗透物质:K+、Ca2+和蛋白和蛋白质等等 参考参考值:275300mOsm/kg(水)(水)9.第二第二节 体液平衡紊乱体液平衡紊乱 一、水平衡紊乱一、水平衡紊乱一、水平衡紊乱一、水平衡紊乱二、二、二、二、钠钠平衡紊乱平衡紊乱平衡紊乱平衡紊乱 三、三、三、三、钾钾平衡紊乱平衡紊乱平衡紊乱平衡紊乱 10.一、水平衡紊乱一、水平衡紊乱一、水平衡紊乱一、水平衡紊乱 表表现:总体水体水过少(脱水)或少(脱水)或过多(水多(水肿),或),或变化不大但水分布有明化不大但水分布有明显差异,及差异,及ICF增多而增多而ECF减少,或减少,或ICF减少而减少而ECF增多。增多。原因:原因:为水水摄入与排出不相等,不能入与排出不相等,不能维持水的持水的动态平衡。平衡。在体液平衡紊乱中,水平衡紊乱常伴有在体液平衡紊乱中,水平衡紊乱常伴有电解解质及渗透及渗透压的平衡紊乱。的平衡紊乱。临床上水、床上水、钠代代谢失衡是相伴失衡是相伴发生的,生的,单纯性水(或性水(或钠)增多或降低及其少)增多或降低及其少见。11.脱水:脱水:体液体液丢失造成失造成细胞外液减少。胞外液减少。分型:分型:因血因血浆钠浓度度的的变化不同分化不同分为:高渗性、等:高渗性、等渗性、低渗性。渗性、低渗性。12.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水丢失多于失多于Na+Na+丢失,失,血血浆渗透渗透压升高升高丢失的水和失的水和电解解质基本平衡,血基本平衡,血浆渗渗透透压变化不大化不大电解解质丢失多于水失多于水的的丢失,血失,血浆渗透渗透压降低降低原因原因水水摄入不足或入不足或丢失失过多多胃消化液胃消化液丢失;大失;大面面积烧伤;反复放;反复放出胸水、腹水等出胸水、腹水等丢失体液失体液时,只,只补充水而不充水而不补充充电解解质临床表床表现口渴、尿少、体温口渴、尿少、体温上升及出上升及出现各种神各种神经精神症状精神症状血容量不足,血血容量不足,血压下降下降无口渴感,患者易无口渴感,患者易恶心、呕吐,四肢心、呕吐,四肢麻木、无力以及神麻木、无力以及神经精神精神实验室室检查(mmol/L)(mmol/L)血血浆NaNa+150150或或ClCl+HCO+HCO3 3140140血血浆NaNa+为150150或或ClCl+HCO+HCO3 3为120120140140血血浆NaNa+130130或或ClCl+HCO+HCO3 3120120脱水分脱水分类表表 13.水水肿:当机体当机体摄入水入水过多或排出减少,使体液中水多或排出减少,使体液中水增多、血容量增多以及增多、血容量增多以及组织器官水器官水肿,称,称为水水肿或或水中毒。水中毒。原因:原因:血血浆蛋白蛋白浓度降低、充血性心力衰竭,或水度降低、充血性心力衰竭,或水和和电解解质排泄障碍等。排泄障碍等。分型:分型:水水肿后由于血后由于血浆渗透渗透压出出现不同的不同的变化,又化,又可分可分为高渗性、等渗性、低渗性水高渗性、等渗性、低渗性水肿。14.二、二、二、二、钠钠平衡紊乱平衡紊乱平衡紊乱平衡紊乱 Na+功能:功能:保持保持ECF容量容量、调节酸碱平衡酸碱平衡、维持渗透持渗透压、细胞生理功能胞生理功能 神神经肌肌组织的的兴奋性性 心肌心肌兴奋兴奋性性 15.Na+主要从主要从肾排出,排出,肾对保持体内保持体内钠的平衡的平衡起起重要作用。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平衡紊乱常伴有水平衡紊乱ECF Na+150 mmol/L 高高钠血症血症16.低低钠血症血症 渗透渗透压不同分不同分为等渗、低渗和高渗性低等渗、低渗和高渗性低钠血症:血症:等渗性低等渗性低钠血症血症 假性:假性:电解解质排斥效排斥效应 低渗性低低渗性低钠血症血症 (缺失性)和(稀(缺失性)和(稀释性)性)缺失性低缺失性低钠血症血症 钠丢失多于水失多于水丢失失 肾外外丢失:尿失:尿钠(20mmol/L)稀稀释性低性低钠血症血症 水水过度潴留度潴留 高渗性低高渗性低钠血症血症 其它溶其它溶质(如糖)增加(如糖)增加17.高高钠血症血症 u 过度水度水丢失失 u 钠增加增加过多多 u 钠排泌减少排泌减少 渗透渗透压不同分不同分为 u低渗性高低渗性高钠血症血症 u等渗性高等渗性高钠血症血症 u高渗性高高渗性高钠血症血症 18.三、三、三、三、钾钾平衡紊乱平衡紊乱平衡紊乱平衡紊乱 生理功能生理功能l 参与参与细胞内的正常代胞内的正常代谢l 维持持细胞体胞体积、离子、渗透、离子、渗透压及酸碱平衡及酸碱平衡l 维持神持神经肌肉的肌肉的应激性激性l 维持心肌的正常功能持心肌的正常功能19.分布分布 体内体内K+约98在在ICF,ECF仅占占2,血,血浆占占0.3来源与去路来源与去路 来源主要由外界来源主要由外界摄入入 80-90经肾排泄(多吃多排、少吃少排、排泄(多吃多排、少吃少排、不吃也排不吃也排)肾排排钾影响因素影响因素 ADS促促进肾保保钠排排钾,血,血钾升高、血升高、血钠降低促降低促进ADS合成合成 酸中毒酸中毒时尿尿钾增多,碱中毒增多,碱中毒时尿尿钾减少减少20.21.钾平衡紊乱平衡紊乱 血血浆钾浓度不能反映体内度不能反映体内钾总量量 临床以床以血清血清K为准准 影响血影响血钾浓度因素度因素 钾在在ICF与与ECF间的的转移移 ECF的稀的稀释与与浓缩 钾总量量 体液酸碱紊乱体液酸碱紊乱22.胰胰岛素素对K+的分布有明的分布有明显的的调节作用作用 临床上床上对于高血于高血钾(hyperkalimia)病人,也常用静脉)病人,也常用静脉补充胰充胰岛素和葡萄糖,促素和葡萄糖,促进血血K+进入入细胞内胞内,从而使血,从而使血K+降低。降低。K+的平衡受物的平衡受物质质代代谢谢的影响的影响 当当糖原合成、蛋白糖原合成、蛋白质合成合成时钾进入入细胞内胞内,反之,糖,反之,糖原分解、蛋白原分解、蛋白质分解分解时钾释放到放到细胞外。胞外。23.低低钾血症(血清血症(血清钾5.5mmol/L)引起原因:引起原因:输入入过多多 排泄障碍排泄障碍 细胞内胞内钾向外向外转移移 神神经肌肉症状肌肉症状 影响心肌功能影响心肌功能25.一、一、一、一、钠钠、钾测钾测定定定定 二、二、二、二、氯测氯测定定定定 第三第三节 钠钾氯测定定 26.一、一、一、一、钠钠、钾测钾测定定定定 注意事注意事项 钾标本本 血血浆与血清与血清钾有什么差有什么差别 溶血(溶血(结果偏高)果偏高)冷藏(冷藏(结果偏高)果偏高)孵育(孵育(结果偏低)果偏低)含含钾的抗凝的抗凝剂 钠标本本 溶血溶血 冷藏冷藏 脂血脂血标本:本:离心后用离子离心后用离子选择电极法极法 尿尿标本注意防腐本注意防腐27.钠、钾测定方法定方法原子吸收分光光度法(原子吸收分光光度法(AAS)火焰光度法(火焰光度法(FES)离子离子选择电极法(极法(ISE)分光光度法分光光度法 临床床实验室常采用的是室常采用的是FES、ISE和分光光度法和分光光度法 28.含有含有钠、钾的的标本和助燃气本和助燃气进入入雾化室化室雾化后化后喷入火焰入火焰,在高温作用下,在高温作用下,钠、钾原子原子获得能量得能量被激被激发成成为激激发态。不不稳定的激定的激发态原子又迅速原子又迅速释放放出已出已获能量回到基能量回到基态,发射出各种元素特有波射出各种元素特有波长的的辐射光射光谱。钠的的辐射波射波长为589nm,钾的的辐射波射波长为766nm,而常作,而常作为内内标使用的使用的锂和和铯的的辐射波射波长分分别为671nm和和852nm。这些金属元素些金属元素发射的特异光射的特异光谱经各自相各自相应波波长滤色片色片过滤后照射在光后照射在光电池或光池或光电管上管上产生生电流。流。经放大器放大在放大器放大在电流表流表显示器上示器上显示示电流大小。流大小。标本中本中钠、钾浓度越大,度越大,发射的光射的光谱强度度越越强,发射光射光谱强度直接与度直接与钠、钾浓度呈正比度呈正比。29.n定量方法:定量方法:内内标法法:内内标法是在法是在标本稀本稀释液中加入液中加入浓度恒定的度恒定的锂或或铯,同,同时测定定钠、钾和和锂(铯)浓度。根据度。根据钠、钾的的电信号和信号和锂(铯)的的电信号作信号作为定量参数定量参数进行行钠、钾含量的含量的计算。算。外外标法法:用不同用不同浓度的度的钠、钾标准液制成准液制成标准曲准曲线,然后,然后对血、血、尿尿标本本进行行测定,并从定,并从标准曲准曲线上上查得得钠、钾的的浓度度。内内标法法标本稀本稀释度大,度大,钠、钾测定与定与标准元素准元素锂(铯)的)的测定同定同时进行,可减少由于行,可减少由于雾化速度、火焰温度波化速度、火焰温度波动所引起的所引起的误差,其准确性和精密度均差,其准确性和精密度均较外外标法好,多数法好,多数实验室采用内室采用内标法。法。30.离子离子选择电极法极法电极极 钠电极含玻璃膜极含玻璃膜 钾电极含液极含液态离子交离子交换膜(渗有膜(渗有缬氨霉素)氨霉素)检测 电极表面极表面电位与参比位与参比电极的差来估极的差来估计样本含量本含量 31.ISE分分为为直接法直接法和和间间接法接法两两类类。u直接直接电电位法是位法是指指样样本本(血清、血血清、血浆浆、全血、全血)或校准液不或校准液不经经稀稀释释直接直接进进入入ISE管道接触管道接触电电极作极作电电位分析位分析,测测量的是血清水相中离子的活度。与量的是血清水相中离子的活度。与样样本本中脂中脂类类、蛋白、蛋白质质所占据的体所占据的体积积无关,即无关,即不受高蛋白血症和脂血症等情况不受高蛋白血症和脂血症等情况的影响的影响,推荐使用。推荐使用。u间间接接电电位法是指位法是指样样本本(血清、血血清、血浆浆)和校准液要用指定离子和校准液要用指定离子强强度与度与pH的的稀稀释释液稀液稀释释后再送入后再送入电电极管道极管道测测量其量其电电位位。该该方法会方法会受到受到样样本中脂本中脂类类和和蛋白蛋白质质占据体占据体积积的影响。的影响。由于由于ISE法不需要燃料法不需要燃料,安全系数安全系数较较高高,还还可以与自可以与自动动生化分析生化分析仪组仪组合,故合,故有取代火焰光度法的有取代火焰光度法的趋势趋势。高血脂和高蛋白血症的血清高血脂和高蛋白血症的血清样样本本间间接接电电位法位法测测定会得到假性低定会得到假性低钠钠、低、低钾钾血血症。症。n特点:特点:32.分光光度法分光光度法两两类:酶法,大法,大环发色色团法法酶酶法法测测定定K+:采用掩蔽:采用掩蔽剂剂掩蔽掩蔽Na+,使,使K+Na+选择选择性性提高至提高至6001,用谷氨酸脱用谷氨酸脱氢氢酶酶消除内源性消除内源性NH4+的正干的正干扰扰,利用利用K+对对丙丙酮酮酸激酸激酶酶的激活作用的激活作用来来测测定定K+的的浓浓度度酶酶法法测测定定Na+:是在是在Na+离子存在下离子存在下-半乳糖苷半乳糖苷酶酶水解水解邻邻-硝基酚硝基酚-D-半乳吡喃糖苷半乳吡喃糖苷(ONPG),在在420nm波波长长可可测测定定产产物物邻邻-硝基酚硝基酚(发发色色团团)颜颜色色产产生的速率生的速率。酶法的精密度和准确度与火焰光度法有可比性,易于自法的精密度和准确度与火焰光度法有可比性,易于自动化,化,适合于急症与常适合于急症与常规检查,但胆,但胆红素及溶血有一些影响。素及溶血有一些影响。脂血脂血标本因影响大而不能本因影响大而不能测定定 n评价:价:33.分光光度法分光光度法大大环发色色团法法 大大环离子离子载体由各原子按体由各原子按规律排列形成空律排列形成空腔,空腔中可固定或腔,空腔中可固定或结合金属离子。合金属离子。这些化合些化合物称多物称多环、冠、穴状配体,如穴冠、冠、穴状配体,如穴冠醚。大。大环空空腔大小不同,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。阳离子被固定被固定时,发色色团发生生颜色改色改变,颜色深浅色深浅与固定的离子多少有关。与固定的离子多少有关。34.二、二、二、二、氯测氯测定定定定 临床常用方法:床常用方法:汞滴定法、分光光度法、汞滴定法、分光光度法、库仑电量法及量法及ISE法法 标本要求本要求:可用血清、血可用血清、血浆、尿液、汗液等、尿液、汗液等样本本 Cl-在血清、血在血清、血浆中相当中相当稳定,溶血无干定,溶血无干扰 35.(1)滴定法)滴定法 最早最早测定方法之一定方法之一原理:原理:用用标准硝酸汞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Cl-,Cl-与与Hg2+结合生成可溶性但不解离的合生成可溶性但不解离的氯化汞化汞,当滴定到达,当滴定到达终点点时,标本中全部本中全部Cl-与与Hg2+结合,合,过量的量的Hg2+与指示与指示剂二苯二苯卡巴卡巴腙作用生成紫作用生成紫红色色络合物。根据合物。根据硝酸汞的消耗量硝酸汞的消耗量可以可以计算出算出氯化物的化物的浓度。度。Hg2+2Cl-HgCl2Hg2+二苯卡巴二苯卡巴腙 紫紫红色色络合物合物36.(2)比色法)比色法 原理:原理:利用利用硫硫氰酸汞酸汞与与标本中本中氯离子作用,生成不易解离的离子作用,生成不易解离的氯化汞和与化汞和与Cl-等当量的硫等当量的硫氰酸根(酸根(SCN-),),SCN-与与试剂Fe3+反反应生成橙生成橙红色的硫色的硫氰酸酸铁,在在460nm波波长处比色,比色,可定量可定量测出出标品中的品中的Cl-的量。的量。HgHg(SCNSCN)2 2+2Cl+2Cl-HgClHgCl2 2+2SCN-+2SCN-3SCN3SCN-+Fe+Fe3+3+Fe(SCN)Fe(SCN)3 3(橙橙红色色)硫硫氰氰酸汞法既可手工操作,又可作自酸汞法既可手工操作,又可作自动动化分析,特异性高,准确度和精密度良化分析,特异性高,准确度和精密度良好,是好,是临临床使用的常用方法床使用的常用方法。37.(3)电量分析法量分析法 原理:原理:将将标本中放置本中放置银电极极,在不断,在不断搅拌的条件下拌的条件下导入恒定入恒定电流,流,银电极在极在电压作用下不断作用下不断产生生银离子离子释放入放入标本溶液中,并本溶液中,并与与Cl-结合生成不溶性的合生成不溶性的AgCl沉淀沉淀。当。当Cl-全部与全部与Ag+结合完合完毕,溶液中就会有游离,溶液中就会有游离Ag+出出现,使溶液,使溶液电导明明显增加增加,仪器的器的传感器和感器和计时器立即切断器立即切断电流并流并计算消耗算消耗Cl-所需所需时间。通通过测定定标本中消耗本中消耗Cl-所需所需时间,并与,并与标准液所需准液所需时间进行行比比较,可,可换算出算出标本中本中Cl-的的浓度,用度,用mmol/L表示。表示。38.(4)离子)离子选择电极法极法 原理:原理:ISE法是目前法是目前测定定Cl-的的最好方法最好方法。氯电极常用极常用氯化化银或或硫化硫化银等物等物质作作为膜性材料制成固膜性材料制成固态膜膜电极,与参比极,与参比电极极组合在一起形成复合合在一起形成复合电极,并与极,并与Na+、K+电极极组装在同一装在同一台台仪器上,使用器上,使用较方便,在方便,在临床上得到了广泛使用。床上得到了广泛使用。简简便、快速、准确、精密,目前便、快速、准确、精密,目前测测定定Cl最好最好,临床床使用最多。使用最多。39.汞滴定法汞滴定法-最早最早测定方法之一定方法之一 库仑电量分析法量分析法 分光光度法分光光度法 ISE-目前最好方法,目前最好方法,临床使用最多床使用最多 Cl-电极极总与与Na+、K+电极配套使用可同极配套使用可同时测出出Na+、K+、Cl 氯电极由极由氯化化银、氯化化铁-硫化汞硫化汞为模性材料制成模性材料制成 的固体膜的固体膜电极,极,对标本中本中Cl-有特殊响有特殊响应。40.一、血液气体特性一、血液气体特性一、血液气体特性一、血液气体特性 二、二、二、二、H-HH-H公式在血气分析中的公式在血气分析中的公式在血气分析中的公式在血气分析中的应应用用用用 三、血中的氧三、血中的氧三、血中的氧三、血中的氧 四、血气分析四、血气分析四、血气分析四、血气分析仪仪 第四第四节 血气分析血气分析 41.血气分析(血气分析(analysis of blood gas)与酸碱指)与酸碱指标测标测定是定是临临床床急救和急救和监护监护病人的一病人的一组组重要生化指重要生化指标标,尤其,尤其对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的诊诊断治断治疗疗起着关起着关键键的作用。的作用。利用血气分析利用血气分析仪仪可可测测定出定出血液氧分血液氧分压压(PO2)、二氧化碳分)、二氧化碳分压压(PCO2)和)和pH值值三个主要三个主要项项目,并由目,并由这这三个指三个指标计标计算出其它算出其它酸碱平衡相关的酸碱平衡相关的诊诊断指断指标标,从而,从而对对病人体内酸碱平衡、气体交病人体内酸碱平衡、气体交换换及及氧合作用作出比氧合作用作出比较较全面的判断和全面的判断和认识认识。42.一、血中的氧一、血中的氧一、血中的氧一、血中的氧 氧的运氧的运输血血标本中本中 ctO2=O2Hb+cdO2O2Hb是是O2可逆地可逆地结合在合在红细胞中血胞中血红素的素的Fe2+上上1摩摩尔血血红蛋白蛋白结合合1摩摩尔O2。一升血中含血一升血中含血红蛋白蛋白浓度度为9.3mmol/L(150g/L)所有血所有血红蛋白都蛋白都结合合O2时,可携,可携带9.3 mmol/L O2。n运运输形式: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 氧合血氧合血红红蛋白(蛋白(HbOHbO2 2)43.血血红蛋白蛋白HbA(正常成人基因(正常成人基因产物)能物)能结合合O2 病病态血血红蛋白没有能力与蛋白没有能力与O2结合:合:正正铁血血红蛋白(蛋白(MetHb)碳氧血碳氧血红蛋白(蛋白(COHb)硫化血硫化血红蛋白(蛋白(SulfHb)氰化高化高铁血血红蛋白蛋白44.肺泡里肺泡里O2被被摄取主要靠:取主要靠:肺泡气中肺泡气中PO2 O2自由自由扩散能力散能力还原血原血红蛋白(蛋白(HHb)对O2的的亲和力。和力。正常肺泡气中正常肺泡气中PO2=102mmHg 有有95%的血的血红蛋白与蛋白与O2结合。合。当当PO2110mmHg时 有有98%的血的血红蛋白与蛋白与O2结合。合。PO2进一步增加,当所有血一步增加,当所有血红蛋白与蛋白与O2饱和和时,就只能是就只能是动脉血中脉血中cdO2增加了。增加了。45.组织中中 动脉血脉血两种特性两种特性保保证足足够的的O2送到送到组织 高高PO2建立起从建立起从动脉血到脉血到组织细胞的胞的扩散梯度散梯度 O2结合能力包括:合能力包括:Hb浓度、度、结合与合与释放放O2的能力的能力 Hb对O2亲和力太大也会引起缺氧,因和力太大也会引起缺氧,因O2在毛在毛细血管血管 界面不能被界面不能被释放放 46.血血红蛋白氧蛋白氧饱和度和度三种三种检测血血红蛋白氧蛋白氧饱和度的途径:和度的途径:Hb氧氧饱和度(和度(SO2)氧合氧合Hb分数(分数(FO2Hb)估估计氧氧饱和度(和度(O2Sat)正常正常Hb功能和数量功能和数量时,三,三值非常相似,非常相似,异常血异常血红蛋白病蛋白病时,就会引起,就会引起错误结论。SO2 =氧含量氧含量氧容量氧容量47.SO2计算算用分光光度法用分光光度法测定定O2Hb和和HHb,SO2计算:算:cO2Hb+cHHb 为血血红蛋白蛋白结合合O2的能力的能力正常成人正常成人为 0.940.98(94%98%)常只常只测定定cO2Hb和和cHHb,未,未测COHb、MetHb或或SulfHb。异常。异常Hb病病时会会误解。解。使用使用SO2前,前,应估估计异常血异常血红蛋白的含量。蛋白的含量。SO2 =cO2HbcO2Hb+cHHb48.氧合氧合Hb分数(分数(FO2Hb)这里(里(ctHb)等于)等于O2Hb、HHb、COHb、MetHb或或SulfHb的的总和。和。通通过血氧分析血氧分析仪超声波裂解全血超声波裂解全血,用分光光,用分光光度法度法测定定测定所有血定所有血红蛋白种蛋白种类。参考范参考范围:0.900.95(90%95%)FO2Hb =cO2 HbctHb49.估估计氧氧饱和度(和度(O2Sat)微微处理器通理器通过pH、PO2和和Hb推算出推算出O2Sat。常将常将“O2Sat”代替代替“SO2”。O2Sat的使用是因的使用是因为它能估它能估计正常正常Hb对O2的的亲和力、正常和力、正常2,3-DPG浓度以及度以及异常血异常血红蛋白的存在。蛋白的存在。该估估计值与与测定定值的的变化化仅有有6%。50.氧解离曲氧解离曲线线以血氧以血氧饱饱和度和度对对PO2作作图图,所得的曲所得的曲线称称为氧解离曲氧解离曲线线。特点:特点:氧解离曲氧解离曲线呈呈S型。型。P50表示表示Hb对O2的的亲和力和力。51.Hb对O2的的亲和力依和力依赖五因素五因素 温度温度、pH、PO2、2,3-DPG以及少数以及少数异常异常Hb的存在。的存在。52.Hill逻辑对数数转换曲曲线 将曲将曲线转换为线性函数,性函数,该线性函数的斜率被称性函数的斜率被称为Hill斜率,其斜率,其值为2.7。53.P50的的检测 为Hb与与O2呈半呈半饱和状和状态时的的PO2。P50测定作定作为血血红蛋白蛋白亲和力受个和力受个别或或多种因素影响的判断指多种因素影响的判断指标。参考范参考范围 成人:成人:2529mmHg(3.333.86kPa)新生儿:新生儿:824mmHg(1.06 3.19kPa)54.血中的血中的CO2n运运输形式:形式:95%的的CO2 化学化学结合合物理溶解物理溶解5%的的CO2碳酸碳酸氢盐氢盐(88%)(88%)氨基甲酸血氨基甲酸血红红蛋白蛋白(7%)(7%)55.血液气体状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:PO2仅与溶解在血液中的与溶解在血液中的O2(cdO2)相关。)相关。PCO2仅与溶解在血液中的与溶解在血液中的CO2(cdCO2)相关。)相关。血液中血液中O2的的总浓度(度(ctO2)是溶解)是溶解O2和与血和与血红蛋白蛋白结合合O2的的总和。和。CO2总浓度(度(ctCO2)是溶解的)是溶解的CO2、碳酸、碳酸、HCO3-、非游离的碳酸非游离的碳酸氢盐以及碳酸以及碳酸盐离子的离子的总和。和。56.溶解气体的溶解气体的计算算cdG(B)=G(B)PG(B)G(B)血液气体溶解系数血液气体溶解系数(37)O2溶解系数溶解系数为0.00140(mol/L)/mmHg CO2的溶解系数的溶解系数为0.0306(mmol/L)/mmHg57.二、二、二、二、H-HH-H公式在血气分析中的公式在血气分析中的公式在血气分析中的公式在血气分析中的应应用用用用 化学反化学反应基基础 CO2+H2OH2CO3 H+HCO3-ctCO2、cHCO3-、cdCO2和和cH+就有相关性就有相关性Henderson公式公式K =cH+cHCO3cdCO258.cdCO2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:cdCO2=PCO2 来表示来表示为CO2溶解系数溶解系数cHCO3-代表代表ctCO2减去减去cdCO2公式可写公式可写为:cH+=K PCO2cHCO359.H-H公式的公式的应用用pH被定被定义为H+活度(活度(aH+)的)的负对数数 这样H-H公式就公式就变为:pHpK+log cHCO3cdCO260.H-H公式的公式的应用用在在37血液中血液中pK(P)=6.103 =0.0306(mmol/L)/mmHgH-H公式中加入公式中加入pK和和成成为:pH =6.103+log cHCO30.0306PCO2很清楚很清楚,在,在PCO2或或cdCO2、pH、ctCO2以及以及cHCO3-四参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-H公式公式计算其他两个参数。算其他两个参数。61.临床意床意义 cHCO3-/cdCO2在血在血浆中的中的浓度比是度比是:25/1.25=20/1任何原因引起其中之一任何原因引起其中之一浓度改度改变,都将伴随都将伴随pH值的改的改变。分子代表分子代表肾成分成分,分母代表呼吸成分分母代表呼吸成分原原发性性cHCO3-紊乱可紊乱可对代代谢性酸碱平衡紊乱性酸碱平衡紊乱分分类。原原发性性cdCO2紊乱可紊乱可对呼吸性酸碱平衡紊乱呼吸性酸碱平衡紊乱分分类。pH =6.103+logcHCO3cdCO2各种代各种代偿机制都机制都试图在在cHCO3 或或cdCO2浓度改度改变时,恢复,恢复cHCO3 /cdCO2比比例到正常。例到正常。62.三、血气分析三、血气分析三、血气分析三、血气分析仪仪 操作操作标本从本从样本入口送入本入口送入蠕蠕动泵吸入吸入检测室,室,冲洗并将血液排入冲洗并将血液排入废液瓶。液瓶。数据数据经微微处理器理器转换并并计算后算后显示、打印和保存。示、打印和保存。63.校准与校准与测定定 pH校准校准,高、低,高、低pH标准液交替准液交替进入入检测,得出得出pH线性曲性曲线。气体校准气体校准,高、低混合气体,高、低混合气体进入入检测,得,得到到PO2、PCO2线性曲性曲线。测定定样本本,样本与三种曲本与三种曲线比比较得到得到结果。果。仪器自器自动校准校准,每,每30分分钟一点校准和一点校准和8小小时两点校准,持两点校准,持续监测校准物的校准物的pH、PO2、PCO2。64.标本要求本要求器材器材 无菌、含肝素的无菌、含肝素的专用用动脉采血器脉采血器 活塞可透气活塞可透气或用或用1ml5ml注射器,用肝素湿注射器,用肝素湿润 抗凝抗凝剂量量为:0.05mg肝素肝素/ml血血 65.采集部位采集部位 大多采用大多采用桡动脉采血,如采血困脉采血,如采血困难,进行股行股动脉采血。脉采血。静脉血一般在静脉血一般在动脉采血困脉采血困难时才使用才使用 静脉血静脉血PO2要低要低6070mmHg(7.989.31 kPa)PCO2要高要高28mmHg(0.271.06 kPa)pH要低要低0.020.05 66.样本采集本采集 如采集如采集桡动脉血,采血前脉血,采血前进行行(Allens试验)让病人抬高手臂并握拳病人抬高手臂并握拳30秒,两手同秒,两手同时压住手腕住手腕的尺的尺动脉和脉和桡动脉,松开拳脉,松开拳头,可,可见手掌手掌苍白无血色。白无血色。然后松开尺然后松开尺动脉,在脉,在5秒秒钟内恢复血色内恢复血色为尺尺动脉功能脉功能正常,可以正常,可以进行行桡动脉的采集。脉的采集。67.68.标本本处理理 让血液尽可能少的与大气接触,血液暴露会降低血液尽可能少的与大气接触,血液暴露会降低CO2含量和含量和PCO2,pH作作为PCO2的函数会升高,的函数会升高,PO2可以升可以升高。高。采血完后,在采血完后,在15分分钟内内检测,将,将标本放冰浴中可本放冰浴中可稳定定1小小时。pH 测定定 因因电极不极不稳定,需要定期校准,定,需要定期校准,69.质量保量保证 主要控制主要控制实验前前误差差(标本的收集和本的收集和处理理)以及以及 分析分析仪器器和和测定定过程。程。质量保量保证内容包括:内容包括:仪器器维护 质控物的使用控物的使用 电极的极的线性性检验 气气压计精密度的精密度的检查 测定温度的准确定温度的准确 70.仪器器维护 按按说明明书保养保养维护仪器自器自动冲洗冲洗进样口每天清洗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 热敏敏传感器来控制感器来控制温度超出温度超出发出出报警警控制物控制物 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新电极需要极需要验证校正中校正中间值为验证值验证气体可在气体可在质量量保保证程序中定期程序中定期检查电极的极的线性性 71.参考范参考范围 pH:7.357.45 PO2:83108mmHg(5.0514.4kPa)PCO2:男:男:3548mmHg(4.666.38 kPa)女:女:3245mmHg(4.265.99 kPa)SO2:0.950.98吸入气中氧含量(吸入气中氧含量(FO2):):0.900.95P50(pH=7.40时):):新生儿新生儿1824mmHg(2.393.19 kPa)成人成人2429mmHg(3.193.86 kPa)cHCO3-:2227mmol/L SBC:2227mmol/L BE-B:-2+3 mmol/LctCO2:2328mmol/LctO2:男:男:175230ml/L 女:女:160215ml/LA:12.714.3kPa AaDO2:吸入空气吸入空气时2.66 kPa 吸入吸入纯氧氧时6.65 kPa 儿童儿童 0.66 kPa 年年轻人平均人平均1.06 kPa 6080岁老人不超老人不超过4.0 kPa)A.G:816mmol/L 72.血气分析的常用指血气分析的常用指标 1酸碱度酸碱度(pH)2氧分氧分压压(partial pressure of oxygen,PO2)3氧氧饱饱和度和度(oxygen saturation,SatO2)4血血红红蛋白蛋白50氧氧饱饱和度和度时时氧分氧分压压(P50)5二氧化碳分二氧化碳分压压(partial pressure of carbon dioxide,PCO2)6二氧化碳二氧化碳总总量量(total carbon dioxide content,TCO2)7实际实际碳酸碳酸氢盐氢盐(actual bicarbonate,AB)8标标准碳酸准碳酸氢盐氢盐(standard bicarbonate,SB)9缓缓冲碱冲碱(buffer base,BB)10剩余碱剩余碱(base excess,BE)或碱不足或碱不足(BD)11阴离子阴离子间间隙隙(anion gap,AG)73.1酸碱度(酸碱度(pH)pH表示血液的酸碱度,即血液中表示血液的酸碱度,即血液中H+的的负对负对数。数。根据根据HendersenHasselbalch方程(方程(H-H方程)可方程)可计计算出算出血液的血液的pH。【参考范【参考范围围】动动脉血脉血pH 7.357.45pH=pKa+logpH=pKa+log74.2 2二氧化碳分二氧化碳分压压(PCOPCO2 2)PCO2PCO2 是指物理溶解在血液中的是指物理溶解在血液中的COCO2 2所所产产生的生的张张力。力。临临床上床上PCOPCO2 2是是呼吸性酸碱中毒呼吸性酸碱中毒的的诊诊断指断指标标。在在H-HH-H方程中方程中H H2 2COCO3 3代表了呼吸成分,并直接影响代表了呼吸成分,并直接影响pHpH值值,即:,即:【参考范【参考范围围】动动脉血脉血PCO2PCO2:353545mmHg45mmHg(4.67-6.0kPa4.67-6.0kPa)pH=pKa+logpH=pKa+log75.3氧分氧分压压(partial pressure of oxygen,PO2)氧分氧分压是指血是指血浆中物理溶解的中物理溶解的O2所所产产生的生的张张力。力。PO2是缺氧的敏感指是缺氧的敏感指标标,肺通气和肺通气和换换气功能障碍可造成气功能障碍可造成PO2下降。下降。动动脉血氧分脉血氧分压压(PaO2)的正常参考范)的正常参考范围为围为75-100mmHg,低于低于55mmHg时时,常,常见见于于呼吸衰竭呼吸衰竭,低于,低于30mmHg可危及生命可危及生命。76.4氧氧饱和度(和度(SatO2)是指血液在一定的是指血液在一定的PO2条件下,血液中被氧条件下,血液中被氧结合的氧合血合的氧合血红蛋白的量占全部可蛋白的量占全部可结合的血合的血红蛋白容量的百分比,即血液中氧蛋白容量的百分比,即血液中氧的的浓度。度。对肺的氧合情况和血肺的氧合情况和血红蛋白携氧能力蛋白携氧能力进行估行估计。【参考范【参考范围围】:动脉血脉血为91.999;静脉血;静脉血75。77.5二氧化碳二氧化碳总总量量(total carbon dioxide contentTCO2)二氧化碳二氧化碳总量指血量指血浆中各种形式存在的中各种形式存在的CO2的的总总含量,其中含量,其中大部分(大部分(95%)是)是HCO3-结结合形式,少量是物理溶解的合形式,少量是物理溶解的CO2(5%),),还有极少量以碳酸、蛋白氨基甲酸有极少量以碳酸、蛋白氨基甲酸酯及及CO32-等形式存在。等形式存在。TCO2(mmol/L)=HCO3-(mmol/L)+PCO2(mmHg)0.03 【参考范【参考范围围】2328mmol/L78.6实际实际碳酸碳酸氢盐氢盐(actual bicarbonate,AB)实际碳酸碳酸氢盐指血指血浆中中HCO3-的的实际浓实际浓度度。即指。即指未接未接触空气触空气的血液在的血液在37时时分离的血分离的血浆浆中中HCO3-的含量。的含量。【参考范【参考范围围】2227mmol/L 7标标准碳酸准碳酸氢盐氢盐(standard bicarbonate,SB)标标准碳酸准碳酸氯盐氯盐指在指在37时时用用PCO2为为40mmHg及及PO2为为100mmHg的混合气体平衡后的混合气体平衡后测测定的血定的血浆浆HCO3-的含量。的含量。排除了呼吸因素,反排除了呼吸因素,反应的是的是HCO3-的的储备量。量。【参
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