电解质和酸碱平衡复习题

电解质和酸碱平衡复习题电解质代谢及其检测电解质定义：教材P187第三段；细胞内外电解质分布：教材P187第三段；电解质生理功能：维持细胞内、外渗透压：

细胞外Na+

、细胞内K+

维持体液的酸碱平衡；维持肌肉的兴奋：

神经肌肉兴奋性∝([K+]+[Na+])/([Ca2+]+[Mg2+]+[H+])

心肌兴奋性∝([Ca2+]+[Na+]+[OH-])/([K+]+[[Mg2+]+[H+])电解质测定钾、钠测定的方法有：原子吸收光谱法、火焰光度法、离子选择电极法、酶法及化学比色法等。原子吸收光谱法具有灵敏度较高，测定原子间光谱干扰较少，测定的精密度和准确度较高等优点，但测定不同元素时，须更换专用空心阴极灯光源，给临床应用带来不便。火焰光度法虽然测定变异系数相对较大，安全性较差，但仍然是钾、钠测定的参考方法。离子选择电极法重复性好、快速、安全，目前在实验室中广泛应用。酶法可以在自动生化分析仪上比色测定，不必增加设备，但要注意交叉污染引起的误差。氯测定方法有：硝酸汞滴定法、硫氰酸汞比色法、库仑滴定法、离子选择电极法、酶法、同位素稀释质谱法等。库仑滴定法精密而又不受光学干扰，是氯测定的参考方法。目前实验室中应用最广泛的是离子选择电极法和硫氰酸汞比色法。测定原理火焰光度法测定钾、钠是一种原子发射光谱分析技术。待测标本中钾钠原子受火焰热能的激发，从基态变成激发态，当从激发态返回到基态时，可发射出元素特征性光谱，钠为黄光（589nm），钾为红光（766nm），可用火焰光电比色计间接测量其在标本中的浓度。火焰光度法有内标法和外标法。离子选择电极是一种电化学敏感器，它能对特定离子产生响应，通过与参比电极构成的电化学测量回路，可选择性地测定溶液中特定离子的活度。钾电极的离子选择性材料是含缬氨霉素的PVC膜，钠电极是二氧化硅基质中氧化钠和氧化铝分子构成的玻璃膜。当离子选择电极置于测量溶液中，敏感膜与溶液界面的离子发生交换或扩散而产生膜电位，通过与参比电极相比较测得电极电位。待测标本的离子活度与电极电位关系符合Nernst方程：电位E∝离子活度（x），测得的电极电位与离子活度的对数成比例，当活度系数保持恒定时，电极电位与离子浓度的对数也成比例，以此可求出溶液中离子的浓度。离子选择电极法分为直接法和间接法两种。直接法是指标本（全血、血浆、血清）不经稀释直接上机测定；间接法是指标本（血清或血浆）用一定离子强度与pH值的稀释液按一定比例稀释后再上机测定。

测定原理钾酶法测定磷酸烯醇式丙酮酸在钾依赖性丙酮酸激酶的作用下生成丙酮酸，后者在乳酸脱氢酶的催化下生成乳酸，并使NADH转化为NAD+，反应液在波长340nm处吸光度的下降与钾浓度成正比。反应式如下钠酶法测定

以邻－硝基苯基－β－D－吡喃型半乳糖（ONPG）作为底物，通过依赖钠的β－半乳糖苷酶测定钠浓度。反应产物邻－硝基苯酚在波长405nm处吸光度值与钠浓度成正比。其反应式如下：

血气分析与酸碱平衡血气定义：血气是指血液中所含的氧气（O2）和二氧化碳气体（CO2）。但临床上血液酸碱度和气体分析，习惯上统称血气分析。血气分析是评价患者体内酸碱平衡和呼吸功能状态的必要指标。酸碱平衡定义：教材P193第一段。血气分析中实测项目及计算项目：pH值、氧分压（PO2）、二氧化碳分压（PCO2）3个实测指标，以及总二氧化碳（TCO2

）、实际碳酸氢根（AB）、标准碳酸氢根（SB）、碱剩余（BE）、氧饱和度SatO2

）等计算指标。标本采集：以动脉血或动脉化毛细血管血为主。只有动脉血才能真实反映体内代谢氧化作用和酸碱平衡的状态。血气分析标本的采集极为重要，若处理不当，将会产生很大的误差。标本采集通常分注射器采血法和毛细管采血法。样品保存：血液离体后，如在室温下存放，由于血细胞的代谢耗氧，PO2

可下降、PCO2

可升高、pH值可减小，这种改变在白细胞增多的患者标本中尤为明显。一般在抽血后20min内应予测定。如果不能及时送检或仪器故障不能及时分析，样品应放人碎冰块中或置0～4℃冰箱内，以延缓血细胞的代谢速度，同时样本应在2h内分析完毕。pH电极和测定原理采用电极电位法测定血液pH值。由氢离子敏感的玻璃电极、甘汞参比电极和两个电极间的液体介质构成测量回路。血样中的氢离子与玻璃电极表面的金属离子交换，形成的跨膜电位与血样中的氢离子浓度成正比。通过与甘汞参比电极相比较测得玻璃电极产生的跨膜电位。与电位计相连的甘汞参比电极的作用是维持一个恒定的参比电位。它是一根装在玻璃管中的铂丝，伸入汞、氯化汞糊中，玻璃管中的一端有一个棉塞，以维持甘汞糊与铂丝接触，电极浸泡在浓度恒定的饱和氯化钾溶液中，与样品的液面接触，其间有一层渗透膜分隔。电极中的氯化钾溶液通过渗透膜逸出，与样本接触。因为氯化钾浓度很高，所以样品中的离子组成差异不会改变参比电极的恒定电位。pH测量系统中唯一的电位变化存在于被测血样与玻璃电极的界面。因此，电位计上测得的任何电位变化，都缘于样品中的氢离子浓度。O2在血液中以物理溶解和化学结合两种方式存在。物理溶解的多少取决于氧分压的高低，当大气压为760mmHg时，每100ml血液中大约溶解0.3ml氧。O2的化学结合主要是指与血红蛋白结合成氧合血红蛋白，这种结合是可逆的，PaO2是Hb与的氧结合的主要因素，但并不呈线性关系，而是呈S形曲线，即氧离曲线。氧离曲线有重要的生理病理意义，曲线上部平坦，使人类可适应高原或者低氧状态，即PaO2在一定范围内降低时，氧饱和度仍能在90%以上使血氧含量无显著下降，曲线下部陡直，使血液能最大向组织供氧，而在肺部又能很快结合氧。Bohr效应及其生理意义：教材P195第四、五节。血气分析参数1.酸碱度(pH):血液中［H+］浓度的负对数,正常值7.35-7.45。＞7.45为碱血症;＜7.35为酸血症。极值＜6．8或＞7．8；

pH在参考值范围内，不能肯定没有酸碱平衡紊乱，因为代偿性酸碱中毒、双重或三重酸碱失衡时，pH值可在参考值范围内。2.pH非呼(pHNR):血标本用40mmHg的CO2平衡后的pH。正常7.35-7.45；无呼吸影响，只代表代谢性酸碱失衡。3.标准碳酸氢盐(SB)：指血浆在标准条件下(37℃，PaCO240mmHg及PaO2100mmHg混合气体平衡后，血红蛋白完全氧合)所测得的碳酸氢根HCO3-值，正常22-27(24)mmol/L。反映体内HCO3-储量多少，是代谢性酸碱失衡的定量指标。4.实际碳酸氢盐(AB)：血浆中实测HCO3-含量，即血气报告中HCO3-。正常22-27(24)mmol/L，受代谢与呼吸双重影响。AB＝SB正常；AB＞SB呼酸；AB＜SB呼硷；AB＝SB两者均高，失代偿代硷；AB＝SB两者均低，失代偿代酸。5.缓冲硷(BB)：指体内缓冲的总硷量，包括开放性缓冲阴离子(HCO3-)及非开放性缓冲阴离子(血浆蛋白，血红蛋白、磷酸盐等)；6.PaCO2为溶于血浆中的CO2分子所产生的压力,是判断呼吸性酸碱平衡具有决定性的重要指标。正常值：35-45mmHg＜35mmHg（4.65kPa）为低碳酸血症，极值＜10mmHg（1.33kPa）;＞45mmHg（5.98kPa）为高碳酸血症，极值＞130mmHg（17.29kPa）。7.BE标准状况下，全血滴定至pH值为7.4时，所需加入的酸或碱的量。如滴定时用酸，则以正值表示，如用碱，则以负值表示。正常3。它能表示血浆或全血碱储的增多或减少，不受呼吸因素的影响，主要反应代谢性酸碱失调。参考值：－2～＋3mmol/L8.阴离子间隙:AG=Na+-（Cl-+HCO3-）,正常值为8-16mmol/L。人体酸碱调节系统1.缓冲系统：人体血液缓冲系统主要有以下四组：碳酸氢盐——碳酸系统血红蛋白系统磷酸盐系统血浆蛋白系统

上述四个缓冲对中，以碳酸氢盐与血红蛋白最为重要，碳酸氢盐——碳酸系统由碳酸氢钠（细胞内为KHCO3）与碳酸组成，承担机体缓冲能力的50%，在血浆中碳酸氢盐24mmol/L，溶于血浆的碳酸约为1.2mmol/L，二者比例是NaHCO3/H2CO3=24/1.2=20/1。体内酸碱增加时，其缓冲反应如下：

HCl+NaHCO3——NaCl+H2O+CO2↑NaOH+H2CO3——H2O+NaHCO3↓2.肺的调节：肺通过呼出CO2来调节酸碱平衡，当血中PCO2升高，H2CO3升高，H+浓度升高或pH值降低时，可刺激呼吸中枢，呼吸加深加快，H2CO3尽快分解为CO2从肺排出，反之，当血液中PCO2下降，H2CO3浓度降低时，则抑制呼吸中枢，使CO2排出减少，血中H2CO3浓度回升，pH保持相对稳定。3肾的调节

肾主要通过排H+泌NH3，回收HCO3-调节机体pH值。4.离子交换：离子交换是机体调节酸碱平衡的重要途径，酸中毒时，H+向细胞内移动，Na+伴随进入细胞内，K+移出细胞外（2Na+H+——3K+）。5.肝的调节：合成1mol的尿素要消耗2mol的HCO3-,代谢性酸中毒时，尿素合成减少，代谢性碱中毒时,尿素合成增加。上述调节系统中离子交换与缓冲系统调节酸碱平衡最为迅速，但非常有限，根本的调节要靠肺和肾来完成。

血气分析判断原则1．分清原发和继发（代偿）变化在分析具体数据前，首先对临床情况应有初步印象。了解患者的病因病史，按一般规律该病如发生酸碱失衡将是什么性质：呼吸性还是代谢性；急性还是慢性；是否有代偿；有无缺氧；并应了解电解质，肾功能和心肺功能等情况进行综合分析。根据代偿规律，一般地说，单纯性酸碱失衡pH值是由原发失衡所决定的，如pH＜7.40，提示原发失衡可能为酸中毒；pH＞7.4原发失衡可能为碱中毒。但是pH值正常也同样可能存在酸碱失衡，此点不可忽视。2．分清单纯性或混合性酸碱失衡

PCO2

与HCO3

的反相变化肯定有混合性酸碱失衡，如PCO2

升高的同时伴HCO3下降，肯定为呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒；PCO2

下降的同时若伴HCO3-升高，肯定为呼吸性碱中毒合并代谢性碱中毒；PCO2

和HCO3-异常的同时若伴pH值正常，应考虑有混合性酸碱失衡的可能，进一步确诊可用酸碱失衡诊断图或单纯性酸碱失衡预计代偿公式分析。若代偿反应的指标超出预计代偿公式，则可判断为混合性酸碱失衡。钙、磷、镁钙、磷的生理功能1．Ca2+的作用:①作为凝血因子之一。②增强心肌收缩，降低神经肌肉兴奋性。③降低毛细血管的通透性，减少渗出。④是许多酶（脂肪酶，ATP酶等）的激活剂，也是其它一些酶（维生素D3-1α-羟化酶）的抑制剂。⑤激素的“第二信使”.2．磷的作用:①参与体内核酸、核苷酸、磷脂、磷蛋白等重要生物分子的组成。②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。③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④血中磷酸盐（HPO42-/H2PO4-）是血液缓冲体系的重要组成成分一、血清钙、磷、镁的测定（一）血清钙的测定临床应用的方法：离子选择性电极法为主。1．离子钙的测定影响因素：标本pH值的改变，抗凝剂，标本类型。

迅速、简便、敏感性高，重复性好【参考范围】1.15～1.42mmol/L2．总钙测定方法：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（o-CPC）

o-CPC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】2.1～2.7mmol/L注意事项Mclean与Hastings提出一个估算血清离子钙的公式：血清离子钙浓度（mmol／L）＝(6×Ca－TP／3)/(TP＋6)

式中Ca为血清总钙质量浓度（mg／dl），TP为血清总蛋白质量浓度（g／dl）。总钙和离子钙的单位换算均是：1mg／dl＝0．25mmol／L。这个公式在血清蛋白、钙浓度严重异常时，对离子钙的估计往往不可靠，故在实际应用中有所限制。测定离子钙最好用血清标本，它的优点是不需要用抗凝剂，稳定性较好，不会导致蛋白质对电极的污染。