第十一章-体液电解质和微量元素检验(一)

第十一章体液电解质和微量元素检验第一节钠、钾、氯代谢与检验第二节钙、镁、磷代谢与检验第三节微量元素代谢与检验本章内容学习目标掌握：血清钠、钾、氯的测定方法和临床应用；血清钙、磷、镁的测定方法和临床意义；微量元素的概念。熟悉：水盐平衡紊乱生化机制，钙、磷、镁代谢及其平衡紊乱；微量元素与疾病的关系。了解：钠、钾、氯的生理功能、代谢及调节。体液：机体内存在的液体称为体液（bodyfluid）。第一节钠、钾、氯代谢与检验电解质:体液中的各种无机盐、部分低分子有机化合物和蛋白质等都是以离子状态存在，称为电解质。一、体液中水、电解质分布及其功能体液（60%）细胞内液（40%）细胞外液（20%）血浆（5%）细胞间液（15%）体液中主要的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+等。主要的阴离子有Cl-、HCO3-、磷酸根、SO42-及有机阴离子如乳酸根、蛋白质负离子（Pr-）等。细胞外液的阳离子以Na+为主，阴离子以Cl-为主、其次是HCO3-，细胞内液的阳离子以K+为主，其次是Mg2+，阴离子以有机磷酸根（HPO42-）和Pr-为主。（一）含量及分布特点（二）体液电解质的生理功能1.维持体液渗透压平衡Na＋、Cl－是维持细胞外液渗透压平衡的主要离子，而K＋、HPO42－是维持细胞内液渗透压平衡的主要离子。2.维持神经肌肉及心肌兴奋性[Na＋]、[K＋]升高，可增加神经肌肉的兴奋性，而[Ca2＋]、[Mg2＋]升高，可降低神经肌肉的兴奋性。神经肌肉兴奋性∝[Na+][K+][Ca2+][Mg2+][H+]+++[Na+][K+][Ca2+][Mg2+][H+]+++心肌兴奋性∝3.维持体液酸碱平衡组成各种缓冲体系，如HCO3－和H2CO3；Na2HPO4和NaH2PO4；蛋白质盐和蛋白质等。4.与骨代谢密切相关机体中99%的钙、86%的磷、60%的镁、40%-50%的钠分布在骨组织。5.其他构成多种酶类的激活剂或辅助因子，Ca2+还参与凝血过程等。二、钠、钾、氯代谢及其平衡紊乱（一）钠、氯的代谢及平衡紊乱1.钠、氯的代谢（1）分布正常成人体内钠40～44mmol/kg（约1g/kg），50%分布于细胞外液，40%～45%分布于骨骼，5%～10%分布于细胞内液，血清钠135～145mmol/L，占血浆阳离子总量的90%。血清氯98～106mmol/L。（2）吸收与排泄①人体所摄入的钠与氯主要来自食盐，需要量为4.5～9.0g/d，几乎全部被消化道吸收。②Na+、Cl-主要由尿伴行排出，尤对Na+排出有很强的调控能力，即“多吃多排、少吃少排、不吃不排”。肾钠阈为110～130mmol/L。汗液亦可排出少量的Na+、Cl-，故大汗后应适当补钠。2.钠、氯与体液平衡紊乱体液平衡主要由体液中的水和电解质的含量及比例决定。人体体液丢失过多，造成细胞外液减少，称为脱水，根据失水和失Na+的比例不同，脱水分为高渗性脱水、等渗性脱水和低渗性脱水。机体摄入的水过多或排出减少，使体液中水增多，血容量增多，称为水肿或水中毒。高渗性脱水：失水＞失Na+，Na+升高，晶体渗透压升高。等渗性脱水：失水与失Na+等比例低渗性脱水：失Na+＞失水，Na+降低，晶体渗透压降低。（二）钾代谢及平衡紊乱1.钾代谢（1）分布正常成人体内钾49～54mmol/kg（约2g/kg），98%分布于细胞内液，2%分布于细胞外液，血清钾3.5～5.5mmol/L,而细胞内钾150mmol/L。（2）吸收与排泄钾主要来自蔬菜、水果、谷类、豆类及肉类，成人需要量KCl2～3g/d，吸收率约90%。钾主要通过肾排泄，约占80%，但肾脏对钾的保留能力小于钠，特点为“多吃多排，少吃少排，不吃也排”。每日约有20～40mmolKCl从尿中排出（当没有K＋摄入时），另外，粪便和汗液也有少量K＋排出。2.钾代谢紊乱血清钾浓度＜3.5mmol/L称为低血钾；血清钾浓度＞5.5mmol/L称为高血钾。（2）物质代谢对K＋分布的影响糖原、蛋白质合成时钾进入细胞内，反之，糖原、蛋白质分解时钾释放到细胞外。（3）体液pH对K＋分布的影响酸中毒时细胞外液[H＋]↑，引起高血钾；反之，碱中毒时细胞外液[H＋]↓，引起低血钾。（1）胰岛素对K＋分布的影响通过“钠泵”将K＋转入细胞内。三、血清钠、钾、氯测定（一）标本的采集和处理2.血浆钾浓度要比血清钾浓度低0.1~0.2mmol/L。1.检测Na+、K+的标本主要是血清（浆）。5.标本应及时处理、及时检测（3h内分离）。6.尿液样品：收集24h尿并加防腐剂或冷藏保存。3.测定血钠避免使用肝素钠作抗凝剂。4.测定血钾时严格避免溶血。（二）血清钠、钾的测定1.血清钠、钾测定方法火焰光度法（FES）、原子吸收分光光度法（AAS）、离子选择电极法（ISE）和酶法。参考方法---火焰光度法常规方法---离子选择电极法1.火焰光度法（FES）样品被吸入雾化室雾化后，钠、钾经火焰激发，由基态原子跃迁到激发态原子，激发态原子不稳定，继而以特定的光谱释放能量返回基态，钠、钾发射的光谱分别为589nm（黄色）和767nm（深红色）。发射光谱强度在一定范围内与样品中Na+、K+成正比。原理（发射光谱分析法）方法学评价（1）优点：快速、准确、精密度高、特异性好、成本低廉。被推荐为Na+、K+测定的参考方法。（2）缺点：使用丙烷等燃气，给实验室带来安全隐患。2.离子选择电极法（ISE）测定方法直接电位法和间接电位法。钠电极的敏感膜是玻璃膜，即玻璃钠电极；钾电极属于流动载体电极，是一种液膜电极，其敏感膜缬氨霉素膜。（1）直接电位法血液样品或标准液不经稀释直接进行测定，能较真实地反映血清中离子活度，使用后要注意管道的清洗，防止堵塞。（不受高蛋白血症和高脂血症等影响）（2）简接电位法样本经指定离子强度及pH的稀释液做一定比例稀释后，再测定其电极电位。（受脂质和蛋白质所占体积的影响）3.酶法（1）酶法测定血钠邻-硝基酚-β-D-半乳糖苷（ONPG）在钠-依赖性β-半乳糖苷酶水解下生成邻-硝基酚和半乳糖，邻-硝基酚的生成量与Na+浓度呈正比。邻-硝基酚在碱性条件下呈黄色，可在405nm处测定吸光度的升高速率，即可计算Na+的浓度。原理3.酶法（2）酶法测定血钾磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）在钾-依赖性丙酮酸激酶（PK)催化下生成丙酮酸和ATP，丙酮酸和NADH在LDH催化下，生成乳酸和NAD+。反应中NADH消耗量与样品中K+浓度呈正比，故可340nm处监测吸光度下降速率，即可计算K+的浓度。原理方法学评价（1）测定时采用掩蔽剂掩蔽Na+，使血清中Na+浓度降低55mmol/L，使（K+）：（Na+）选择性提高至600:1。（3）酶法测定K+、Na+具有较好的稳定性，精密度、准确度与FES法有可比性，同时易于自动化，适合于急诊和常规检验。（2）用谷氨酸脱氢酶消除内源性NH4+的正干扰，利用K+对丙酮酸激酶的激活作用测定K+浓度。血清钠135～145mmol/L血清钾3.5～5.5mmol/L尿钠130～260mmol/L尿钾50～102mmol/L参考范围临床意义（1）血清钠增高高钠血症：血清钠＞145mmol/L。高钠血症常见于肾上腺皮质功能亢进、严重脱水、ADH分泌不足等。（2）血清钠降低低钠血症：血清钠＜135mmol/L。低钠血症常见于胃肠道失钠（呕吐、腹泻、引流等）、尿钠排出增多（严重肾盂肾炎、肾小管严重损害等）、皮肤失钠（大量出汗、大面积烧伤和创伤等）、抗利尿激素（ADH）过多（肾病综合征、肝硬化腹水等）。临床意义（1）血清钾增高高钾血症：血清钾＞5.5mmol/L。常见于：肾上腺皮质功能减退症、急性或慢性肾衰竭、休克、组织挤压伤、重度溶血、口服或注射含钾过多。（2）血清钾降低低钾血症：血清钾＜3.5mmol/L。常见于：严重腹泻、呕吐、肾上腺皮质功能亢进、服用利尿药、胰岛素的应用等。（三）氯的测定测定方法ISE法、分光光度法、滴定法、库仑电量分析法ISE法--目前测定Cl-最好的、也是使用最多的方法。滴定法、库仑电量分析法--已淘汰。目前使用的氯电极大多为均相晶体膜电极，一般为AgCl晶体，也有非均相晶体膜电极，即将卤化银晶体分散并固定在惰性基质上（常用的为硅橡胶）。1.ISE法ISE法简便、快速、准确、精密。Hg(SCN)2＋2Cl－HgCl2＋2SCN－3SCN－＋Fe3+Fe(SCN)2（橙红色）2.分光光度法（硫氰酸汞比色法）颜色深浅与氯化物含量成正比，在460nm处比色，即可求定量测出标本中Cl－的含量。原理方法学评价（1）该法易受温度的影响，需保持反应温度的恒定（不低于20℃)。（2）血浆球蛋白增高会产生干扰，出现混浊现象。（3）胆红素、血红蛋白和高脂血症也能干扰分析结果。（4）特异性高、准确度和精密度良好。血清（浆）氯化物96～108mmol/L脑脊液氯化物120～132mmol/L尿液氯化物170～250mmol/L参考范围（1）血清氯化物降低临床上较常见。主要原因有NaCl的异常丢失或摄入减少。如严重呕吐、腹泻、代谢性碱中毒、爱迪生病。（2）血清氯化物增高临床上较少见。主要是高氯血症性代谢性酸中毒，由于细胞外液中NaHCO3减少，为了保持电解质平衡，肾小管重吸收氯增加。临床意义