临床化学讲义体液平衡紊乱及其检查重点总结
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体液平衡紊乱及其检查考点总结本章内容一、机体水及电解质平衡理论、重要电解质的检查方法、参考值及临床意义二、血气及酸碱平衡紊乱的理论、检查指标、参考值及临床意义三、血气分析技术人体内存在的液体称为体液。
体液中含有多种无机物和有机物。
无机物与部分以离子形式存在的有机物统称为电解质。
葡萄糖、尿素等不能解离的物质称为非电解质。
体液以细胞膜为界分为细胞内液和细胞外液。
正常情况下,体液之间的水与电解质处于动态平衡,这种平衡易受体内外因素影响而被破坏,导致水、电解质和酸碱平衡紊乱。
一、机体水及电解质平衡理论、重要电解质的检查方法、参考值及临床意义体液中水、电解质分布及平衡1.水的分布及平衡2.电解质分布及平衡(1)电解质的含量和分布:(2)电解质与血浆晶体渗透压(3)阴离子隙(AG)水、电解质平衡紊乱1.水平衡紊乱2.钠平衡紊乱3.钾平衡紊乱钾钠氯测定及方法学评价1.样品的采集和处理2.方法学钾、钠的测定方法氯的测定方法(一)体液中水、电解质分布及平衡1.水的分布及平衡人体内含水量与年龄、性别有关,还与组织结构有关。
年龄越小,含水量越高,男性高于女性,肾脏含水量最多,而脂肪含水量最少。
正常情况摄入量与排出量持平。
小儿水的摄入量略大于排出量;疾病时因病情而异。
(3)影响体液动态平衡的因素①影响水在血管内外转移的因素:毛细血管膜是半透膜主要通过血管壁,三个影响因素:血浆胶体渗透压(主要)毛细血管通透性毛细血管静水压②影响水在细胞内外转移的因素:主要通过细胞膜。
细胞膜也是半透膜,功能极为复杂。
主要影响因素是晶体渗透压。
水从低渗透压的一侧流向高渗透压一侧。
正常情况下,细胞内外渗透压相等。
细胞外液的渗透压较细胞内液容易变动。
水代谢平衡的调节水的调节中枢在下丘脑,通过神经体液调节。
(1)口渴思饮产生口渴的原因:血浆晶体渗透压升高、血管紧张素Ⅱ增多、生活习惯等。
(2)抗利尿激素(ADH)抗利尿激素的作用是作用于远端肾小管的,促进水的重吸收,减少尿量。
第四章恢复和维持血容量HCO 3 24mmol/L ;H 2CO 31.2mmol/L ;HCO 3/H 2CO 3=20。
CO 2释放→血中PaCO 2改变,也即调节了H 2CO 3Na +-H +交换H +和HCO 3-重吸收NH 3结合H +形成NH 4排出H +细胞内液ICF (M40%/F35%):阳离子K + 、Mg 2+等,阴离子HPO 42-、蛋白质等人体的体液分布 Body water and its distribution 细胞外液 血浆plasma 5% :正常血浆渗透压290-310mmol/l功能性细胞外液 阳离子:Na +等,阴离子:Cl -、HCO 3-、蛋白质等。
ECF 20%组织间液Interstitial 15%非功能性细胞外液(1-2%)酸碱平衡公式(Henderson-Hassalbalch 方程式),正常动脉血pH 为: 代谢性pH=pKa+lg 呼吸性 =6.1+lg =6.01+lg24/1.2=6.1+1.3=7.4补液:(详见课件及病例讨论)补液实施原则:先快后慢,先浓后淡,先盐后糖,见尿补钾,边输入、边分析、边估计、边调整。
每日补液量=当日基础需要量+1/2以往丧失量+当日额外丢失量 ㈠禁食期间的补液:按正常需要量补给(2000~2500ml/日),禁食2~3天以上才应补钾。
㈡外伤及手术前后的补液:按正常基础需要量+当天额外丢失量补充。
㈢小儿补液:基础需要量:第一个10kg 体重为100ml/kg ,第二个10kg 为50ml/kg ,第三个10kg 为25ml/kg 。
[HCO 3-]α×PaCO 324 0.03×40等渗性、低渗性、高渗性脱水的比较水中毒(稀释性低钠血症)PS :钠的特点——多进多排,少进少排,不进不排⏹ 机体摄入水>排除水,水在体内潴留,血浆渗透压下降,循环血量增多,细胞内外液增加 ⏹ 病因:A D H 增高、肾功不全、补液过度等⏹ 临床常有脑水肿症状,如头痛、嗜睡、躁动、精神紊乱、定向力失常、谵妄,甚至昏迷;慢性者无力、恶心、呕吐、嗜睡⏹ 实验室血液稀释:红细胞计数、血红蛋白量、血细胞比容和血浆蛋白量均降低;血浆渗透压降低,M C V ↑ M C H ↓细胞内外液量均↑⏹ 治疗停止摄水、及利尿剂和脱水剂应用。
体液平衡紊乱及其检查体液是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
体液的组成:①水②溶解于水中的物质——电解质、小分子有机物和蛋白质等。
电解质:指无机物与部分以离子形式存在的有机物。
具有维持体液渗透压、保持体内液体正常分布的作用,参与机体重要的生理和生化过程。
非电解质:葡萄糖、尿素等不能解离的物质。
一、机体水及电解质平衡理论、重要电解质的检查方法、参考值及临床意义(一)体液中水、电解质分布及平衡:1.水的分布及平衡人体内含水量与年龄、性别有关,还与组织结构有关。
(1)成人每日水的出入量最低尿量:500ml/日生理需水量:1500ml/日(2)影响体液动态平衡的因素:①血浆与细胞间液:主要通过血管壁血浆胶体渗透压(主要)、毛细血管通透性、毛细血管静水压。
②细胞间液与细胞内液:主要通过细胞膜晶体渗透压:水从低渗透压一侧流向高渗透压一侧。
当细胞外液渗透压↑,细胞内水→细胞外。
当细胞外液渗透压↓,细胞外水→细胞内。
(3)水代谢平衡的调节:调节中枢在下丘脑。
①口渴:血浆晶体渗透压升高、血管紧张素Ⅱ增多、生活习惯等。
②抗利尿激素(ADH):ADH→增强远端肾小管对水的重吸收,减少尿量→血容量上升,血渗透压下降,血压升高③心房肽、肾素-醛固酮系统2.电解质分布及平衡(1)电解质含量和分布:血浆、细胞间液和细胞内液中电解质的分布1)各体液中主要的正、负离子不同细胞内外液中钠和钾浓度差别:Na K ATP酶(钠泵)的主动转动功能。
电解质作用:维持细胞内外渗透压、体液的分布和转移、参与酸碱平衡调节及维持神经肌肉兴奋性。
钠泵将细胞内液的钠离子运转到细胞外液,将钾离子转移到细胞内液。
该过程耗能。
2)各体液中正、负离子总数相等(即阴阳离子平衡)Na+=HCO3-+Cl-+12(10)mmol/L3)各体液中蛋白质的含量不同:细胞内液>血浆>组织间液(对维持胶体渗透压有重要作用)4)各体液渗透压相同:摩尔渗量为294~296mOsm/L理论渗透压为756~760kPa(2)电解质与血浆晶体渗透压(mmol/L):血浆晶体渗透压=2(Na++K+)+葡萄糖+尿素(3)阴离子隙(AG):是指细胞外液中所测的阳离子总数和阴离子总数之差。
AG=(Na++K+)-(Cl-+HCO3-)因为血清K+较低且恒定,故公式可简化为:AG=Na+-(Cl-+HCO3-)参考值:8~16mmol/L,平均12mmol/LAG升高,多见于代谢性酸中毒。
原因为:1)氮质血症,磷酸盐和硫酸盐潴留(菌血症、烧伤等组织大量破坏,蛋白质分解)。
2)乳酸堆积(缺氧)。
3)酮体堆积(饥饿、糖尿病)。
(4)钠代谢的调节:主要通过肾脏。
“多吃多排、少吃少排、不吃不排”。
球-管平衡肾素-血管紧张素-醛固酮系统:是调控水盐代谢的主要因素。
醛固酮作用于肾小管重吸收钠并排出钾和氢。
“排钾保钠”其他激素:抗利尿激素、糖皮质激素、甲状腺素、甲状旁腺素和心钠素等。
(5)钾代谢的调节:主要通过肾脏。
“多入多出、少入少出、不入也出”。
1)影响肾脏排钾:醛固酮(潴钠排钾)糖皮质激素2)影响钾在细胞内外转移的因素:①生理性:Na+-K+ATP酶、儿茶酚胺、胰岛素、血糖浓度、剧烈运动等。
②病理性:血pH、高渗状态、组织破坏、生长过快等。
(二)水、电解质平衡紊乱1.水平衡紊乱:表现为总体水过少或过多或总体水变化不大,但水分布有明显差异。
水平衡紊乱往往伴随有体液中电解质的改变及渗透压的变化。
(1)脱水:人体体液丢失造成细胞外液的减少,称为脱水。
脱水因血浆钠浓度变化与否,又可将脱水分为高渗性、等渗性和低渗性脱水。
1)高渗性脱水:失水>失电解质原因:多见于饮水不足,如高温作业大量出汗,或非显性失水持续进行从而使水排出量增多。
特点:①体液电解质浓度增加,渗透压升高:血浆Na+浓度大于150mmol/L或Cl-与HCO3-浓度之和大于140mmol/L;②细胞外液量减少;③细胞内水向细胞外液转移,造成细胞内液明显减少。
2)等渗性脱水:失水=失盐原因:常见于呕吐和腹泻等丧失消化液等情况特点:①体液电解质浓度改变不大,渗透压保持正常:血浆Na+浓度为130~150mmol/L或Cl-与HCO3-浓度之和为120~140mmol/L。
②细胞外液量减少,细胞内液量正常。
③细胞外液量减少可导致血容量不足,血压下降、外周血液循环障碍等。
3)低渗性脱水:失盐>失水原因:丢失体液时,只补充水而不补充电解质造成,如胃肠道消化液的丧失(腹泻、呕吐等)以及大量出汗情况下,仅补充水分而未补充丧失的电解质。
特点:①细胞外液的渗透压低于正常。
血浆Na十浓度小于130mmol/L或Cl-与HCO3-浓度之和小于120mmol/L。
②细胞外液量减少,细胞内液量增多,体重稍有减轻。
(2)水过多:根据体液的晶体渗透压分三种类型:高渗性(盐中毒)、等渗性(水肿)及低渗性(水中毒)水过多。
临床上水肿较为常见。
水肿时细胞外液量(主要是组织液)增多,而渗透压仍在正常范围。
一般当增加的体液量超过体重的10%以上时,可出现水肿临床表现。
水肿常见的原因:①ADH分泌过多;②充血性心力衰竭;③肾功能障碍;④肝硬化等。
2.钠平衡紊乱:钠平衡紊乱常伴有水平衡紊乱。
(1)低钠血症(低钠性低渗综合征):血浆钠浓度小于135mmol/L称为低钠血症。
血浆钠浓度是血浆渗透浓度(Posm)的主要决定因素。
Posm降低导致水向细胞内转移,进而出现细胞水肿,严重者有可能出现脑水肿和消化道紊乱。
低钠血症见于摄入少(少见)、丢失多、水绝对或相对增多。
可分为肾性和非肾性原因两大类。
1)肾性原因:可因渗透性利尿、肾上腺功能低下以及急、慢性肾功能衰竭等引起低钠血症。
2)非肾性原因:见于呕吐、腹泻、肠瘘、大量出汗和烧伤等疾病过程。
3)假性低钠血症:由于血浆中一些不溶性物质(高脂蛋白血症)和可溶性物质(静脉注射高张葡萄糖或静脉滴注甘露醇)的增多,引起低钠血症。
(2)高钠血症:血清钠浓度>145.0mmol/L,主要见于水的摄入减少(如下丘脑损害引起的原发性高钠血症)、排水过多(尿崩症)、钠的潴留(原发性醛固酮增多症、Cushing综合征)。
3.钾平衡紊乱(1)钾代谢:人体全身总钾量约为50mmol/kg。
来源:食物。
每日摄入量50~75mmol,一般膳食每日可供钾50~100mmol。
90%的钾由肠道吸收。
钾代谢的调节:肾排钾对维持钾平衡起主要作用。
影响肾脏排钾的主要因素:1)醛固酮;2)其次为糖皮质激素;3)体液酸碱平衡的改变也影响肾脏对钾的排泌,酸中毒时,尿钾增多;碱中毒时,尿钾减少。
钾的浓度与细胞外液HCO3-的浓度直接有关。
(2)钾平衡紊乱:钾主要分布在细胞内(约占总量的98%),因此血K+浓度并不能准确地反映体内总钾量。
血K+浓度是指血清K+含量。
血浆钾浓度要比血清钾浓度低约0.5mmol/L左右,因为血液凝固成血块时,血小板及其他血细胞会释放少量钾入血清,临床以测血清钾为准。
影响血钾浓度的因素:①钾总量过多或过少;②钾在细胞内外的移动;③血浆的浓缩与稀释;④当细胞内钾向细胞外大量释放或血浆明显浓缩,钾总量即使正常甚至缺钾也可能出现高血钾;⑤体液酸碱平衡紊乱,必定会影响到钾在细胞内、外液的分布以及肾排钾量的变化。
1)低钾血症:血清钾低于3.5mmol/L以下①钾摄入不足:长期进食不足(如慢性消耗性疾病)或者禁食者(如术后较长时间禁食)。
②钾丢失或排出增多:严重腹泻、呕吐、胃肠减压和肠瘘者;长期应用肾上腺皮质激素或利尿剂时,可引起低血钾。
③细胞外钾进入细胞内:如静脉输入过多葡萄糖,尤其是加用胰岛素时、或代谢性碱中毒时。
2)高钾血症:血清钾高于5.5mmol/L以上①钾输入过多:钾溶液输入速度过快或量过大,特别是有肾功能不全、尿量减少,又输入钾溶液时易于引起高血钾。
②钾排泄障碍:如急性肾功能衰竭。
③细胞内的钾向细胞外转移:如大面积烧伤,组织细胞大量破坏,细胞内钾大量释放入血;代谢性酸中毒,细胞内钾向细胞外转移,同时肾小管上皮细胞泌H+增加,泌K+减少,使钾潴留于体内。
(三)钾钠氯测定及方法学评价1.样品的采集和处理血清、肝素锂抗凝血浆、汗、粪便、尿及胃肠液均可作为测定钠钾样品。
钾测定结果明显受溶血的干扰,因为红细胞中钾比血浆钾高二十几倍,故样品严格防止溶血。
血浆钾比血清低0.1~0.7mmol/L。
全血未及时分离或冷藏均可使血钾上升。
2.方法学:钾、钠的测定方法:火焰光度法、离子选择电极法、冠醚法和酶法。
氯的测定方法:离子选择电极法、硫氰酸汞比色法、硝酸汞滴定法和电量分析法(库仑滴定法)。
(1)火焰光度法:Na+、K+测定可采用火焰光度法。
原理:是一种发射光谱分析法,利用火焰中激发态原子回降至基态时发射的光谱强度进行含量分析。
该法可检测血清、尿液、脑脊液及胸腹水的Na+和K+,该方法属于经典的标准参考法。
优点是结果准确可靠,广为临床采用。
通常采用的定量方法有标准曲线法、标准加入法和内标准法(锂内标)。
(2)化学测定法:Na+和K+的化学测定主要利用复环王冠化合物如穴冠醚或球冠醚(冠醚),均为离子载体,由于大环结构内有空穴,可选择性结合不同直径的金属离子,从而可达到测出离子浓度的目的。
Cl-的化学测定法:采用Fe存在下,Hg(SCN)2与Cl-反应生成与Cl-等当量的SCN-,再与铁结合成Fe (SCN)的红色化合物,进行比色,定量标本中Cl-的含量。
(3)离子选择电极法(ISE法):原理:是一种电化学传感器,其结构中有一个对特定离子具有选择性响应的敏感膜,将离子活度转换成电位信号,在一定范围内,其电位与溶液中特定离子活度的对数呈线性关系,通过与已知离子浓度的溶液比较可求得未知溶液的离子活度。
优点:ISE法具有标本用量少,快速准确,操作简便等优点。
是目前所有方法中最为简便准确的方法。
缺点:电极具有一定寿命,使用一段时间后会老化。
(4)整合滴定法:Cl-测定。
影响因素多,误差大。
(5)酶法:测定钠的原理:利用钠依赖的β-半乳糖苷酶催化人工底物ONPG(邻硝基酚β-D-吡喃半乳糖苷),分解释放出有色产物邻硝基酚,在波长420nm处测吸光度变化。
酶法测钾的原理:利用对丙酮酸激酶的激活作用,后者催化磷酸烯醇式丙酮酸变为乳酸同时伴有还原型辅酶Ⅰ的消耗,在波长340nm处测NADH的吸光度下降。
酶法测氯的原理:利用氯使α-淀粉酶与钙离子结合变成有活性的形式,然后与α和β葡萄糖苷酶共同催化人工合成底物2-氯-4-硝基苯酚-β-D麦芽庚糖苷(CNP-G7)使其水解产生2-氯4-硝基苯酚,此产物在波长405nm处有最大吸收,血氯浓度与α-淀粉酶活性成正比,同时也与2-氯-4-硝基苯酚的生成量成正比。
酶法的优点是不需特殊仪器,缺点是价格较贵。