第七章 体液平衡与 　　第七章 体液平衡与 　　　　　　酸碱平衡紊乱 　　　　　　酸碱平衡紊乱 退出

主要内容 一、体液平衡 二、体液平衡紊乱 三、钠钾氯测定 四、血气分析 五、酸碱平衡紊乱

第一节 体液平衡

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一、水平衡一、水平衡二、电解质平衡 二、电解质平衡

一、水平衡 体液 细胞内液 细胞外液 细胞间液

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一、水平衡 一、水平衡

总体水（TBW）占总体重的 60% 细胞内液（ ICF） 占 TBW 的 2/3

细胞外液（ ECF） 占 TBW 的 1/3

20 L 10.5 L

细胞间液占 ECF 的 3/4

血管内液占 ECF 1/4

血浆=3.5 L

细胞膜 毛细血管上皮

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每天水的最小需求量

肾脏排出 1200ml 皮肤蒸发和肺部呼出约 200ml 体内氧化产生部分水 成人一天至少应补充 1.0 ～ 1.5L 水

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二、电解质平衡 二、电解质平衡 体液电解质维持体液渗透压 ,保持体液正常分布 : 阳离子 : Na+ 、 K+ 、 Ca2+ 、 Mg2+ 阴离子： Cl- 、 HCO3- 、 HPO42- ， H2PO4- 、 SO42- 以及 乳酸和蛋白质

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阴离子间隙（阴离子间隙（ AGAG ）） ECF 中阳离子总数和阴离子总数之差 AG = （ Na+ + K+ ）－（ Cl- + HCO3- ） 因酸性代谢产物增多，表现为 AG 增加。见于：

• 氮质血症，磷酸盐和硫酸盐潴留。• 乳酸堆积。• 酮体堆积。

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体液的交换 血浆与细胞间液 : 血浆胶体渗透压与静水压之差 细胞间液与细胞内液 : 渗透压

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渗透压 血浆中主要渗透物质 :Na+ 、 Cl- 、葡萄糖和尿素计算：mOsm/kg( 水 )=1.86(Na+[mmol/L])+ 葡萄糖 [mmol/L]+ 尿素 [mmol/L]+9 *: 9 代表血浆中其他渗透物质 :K+ 、 Ca2+ 和蛋白质等 参考值 : 275 ～ 300mOsm/kg （水）

第二节 体液平衡紊乱

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一、水平衡紊乱一、水平衡紊乱二、钠平衡紊乱 二、钠平衡紊乱 三、钾平衡紊乱 三、钾平衡紊乱

一、水平衡紊乱

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脱水 水肿 原因 :总体水的变化，或水分布有差异水摄入 和排出不相等，不能维持平衡。 脱水 :体液丢失造成细胞外液减少，称为脱水 因钠浓度变化分为高、等和低渗性。

高渗性脱水 等渗性脱水 低渗性脱水特点 水丢失多于 Na+ 丢失，血浆渗透压升高

丢失的水和电解质基本平衡，血浆渗透压变化不大电解质丢失多于水的丢失，血浆渗透压降低

原因 水摄入不足或丢失过多为消化液丢失；大面积烧伤；反复放出胸水、腹水等

丢失体液时，只补充水而不补充电解质

临床表现 口渴、尿少、体温上升及出现各种神经精神症状血容量不足，血压下降、外

无口渴感，患者易恶心、呕吐，四肢麻木、无力以及神经精神实验室检查(mmol/L) 血浆 Na+>150或 Cl － +HCO3 － >140

血浆 Na+ 为 150或 Cl － +HCO3 －为 120 ～ 140血浆 Na+<130或 Cl － +HCO3 － <120

脱水分类表

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二、钠平衡紊乱 二、钠平衡紊乱

Na+功能：保持 ECF 容量、调节酸碱平衡、 维持渗透压和细胞生理功能钠平衡紊乱常伴有水平衡紊乱ECF Na+<130mmol/L 低钠血症ECF Na+>150 mmol/L 高钠血症

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低钠血症 渗透压不同分为等渗、低渗和高渗性低钠血症： 等渗性低钠血症 假性：电解质排斥效应 低渗性低钠血症 （缺失性）和（稀释性） 缺失性低钠血症 钠丢失多于水丢失 肾外丢失：尿钠（ <10mmol/L ） 肾性丢失：尿钠（ >20mmol/L ） 稀释性低钠血症 水过度潴留 高渗性低钠血症 其它溶质（如糖）增加

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血浆渗透压

等渗 低渗 高渗

假性低钠血症 高脂血症 高蛋白血症

高糖血症 甘露醇 尿毒症 容量状态

血容量增加 血容量增加 血容量增加

>20 <10 >20 <10

尿 Na+(mmol/L)

肾功衰竭 充血性心衰 肝硬化（腹水） 肾病综合征

肾丢失： 利尿剂

肾上腺皮质激素不足

代谢性碱中毒

非肾丢失： 消化液丢失

皮肤丢失

水过量伴正常、↓ or↑Nacl 单独Nacl不足 脱水伴 Nacl 不足 ADH分泌异常综合征 甲状腺功能减退 肾上腺素过少

尿 Na+(mmol/L)

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高钠血症 过度水丢失 钠增加过多 钠排泌减少

渗透压不同分为 低渗性高钠血症 等渗性高钠血症 高渗性高钠血症

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高渗性

高钠血症

等渗性 低渗性

水过剩伴大量 Na+ 过剩

醛固酮增多症 Cushing’s 综合征 高渗液体治疗

单独 Na+ 过剩

脱水伴或不伴Na+ 过剩

>20 <10

等或低渗性尿

渗透性利尿 利尿治疗和 摄入水减少

肠道或皮肤 丢失并摄入 水减少

>800 <800

中枢性或肾 源性尿崩症

隐性丢失 - 肺- 皮肤

尿 Na+(mmul/L)尿 Na+ 可变

UOSM(mOsm/kg)

高渗性尿(UOSM >800)

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三、钾平衡紊乱 三、钾平衡紊乱 生理功能

参与细胞内的正常代谢 维持细胞体积、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

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思 考细胞内钾约占总钾量的 98%，为细胞外的 40倍，有什么意义？如何维持这种平衡体内钾的来源和去路肾脏如何起到钾的调节作用

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钾平衡紊乱 影响血钾浓度的因素： 钾自细胞内移出或进入细胞 ECF稀释或浓缩 钾总量改变或细胞内外比例改变 酸碱平衡紊乱，影响钾细胞内外分布及肾排量变化观察钾平衡时，除血钾外，还应考虑什么因素

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低钾血症（血清钾 <3.5mmol/L ）引起原因： 摄入不足 排出增多 血浆稀释 细胞外钾进入细胞内

低血钾神经肌肉症状 影响心肌功能

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高钾血症（血清钾 >5.5mmol/L ） 引起原因：

输入过多 排泄障碍 细胞内钾向外转移

神经肌肉症状 影响心肌功能

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一、钠、钾测定 一、钠、钾测定 二、氯测定 二、氯测定

第三节 钠钾氯测定

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一、钠、钾测定 一、钠、钾测定 标本要求 钾标本 血浆与血清钾有什么差别 溶血 冷藏 孵育 钠标本 脂血标本

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　　钠、钾测定方法原子吸收分光光度法（ AAS ）火焰光度法（ FES ）离子选择电极法（ ISE ）分光光度法

临床实验室常采用的是 FES 、 ISE 和分光光度法

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火焰光度法 发射光谱法，被推荐为参考方法样本用含有锂或铯的溶液稀释被丙烷气雾化后燃烧通过各滤光片，被光检测器接收Li+ 或 Cs+作为内标准与 Na+ 、 K+比较

最大不足是燃气给实验室带来安全隐患

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离子选择电极法电极 钠电极含玻璃膜 钾电极含液态离子交换膜（渗有缬氨霉素）检测 电极表面电位与参比电极的差来估计样本含量

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　　离子选择电极法间接法和直接法ISE误差原因： 电极选择性减弱 蛋白质沉积或膜污染 盐桥被离子竞争或与某些离子反应 “电解质排斥效应” 间接法中归罪于样品中 脂质和蛋白质的溶剂置换效应，造成结果降低

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　　电解质排斥效应 血浆中脂和蛋白约占 7%，水占 93%。 电解质在水相间接法稀释样本，离子活度系数 (γ) 成为常数 Na+ 的 γ 接近 1.0 。 活度 (a) = γ×浓度 严重高脂血症或高蛋白血症时，负排斥效应可能 很大。结果表现正常或低，水相中电解质可能高或正常 。

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　分光光度法两类：酶法，大环发色团法酶法： Na+测定 Na+存在下 ,在 420nm波长可测定 （ ONPG ）产物邻 -硝基酚颜色产生速率。 K+测定 K+会增强色氨酸酶活性，测定酶活性 来判断 K+ 浓度 。 胆红素及溶血有影响，脂血标本影响大不能测定 。

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分光光度法大环发色团法 大环离子载体由各原子按规律排列形成空腔，空腔中可固定或结合金属离子。这些化合物称多环、冠、穴状配体，如穴冠醚。大环空腔大小不同，可固定或吸附不同元素。阳离子被固定时，发色团发生颜色改变， 颜色深浅与固定的离子多少有关。

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二、氯测定 二、氯测定

临床常用方法： 汞滴定法、分光光度法、库仑电量法及 ISE法 标本要求 : 可用血清、血浆、尿液、汗液等样本 Cl-在血清、血浆中相当稳定，溶血无干扰

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　　 氯测定汞滴定法

钨酸去蛋白 用硝酸汞溶液滴定有指示剂的无蛋白液 2Cl- + Hg(NO3)2 → HgCl2 + 2NO3-

过量的硝酸汞与二苯卡巴腙形成蓝紫色复合物， 滴入硝酸汞的量与氯浓度相关 。

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　氯测定分光光度法

原理： Hg(SCN)2 + 2Cl- → HgCl2 +2SCN- 3(SCN)- + Fe3+ → Fe(SCN)3 高氯酸可增加红色强度。

高球蛋白会产生混浊而干扰测定。 分析范围在 80 ～ 125mmol/L 。 反应对温度非常敏感 。

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　　氯测定库仑电量分析法 银电极上游离出的 Ag+ 与血清中 Cl- 反应 Ag+ + Cl- → AgCl 终点时，过量的 Ag+会使仪器计时器切断电流 记录下反应时间，该时间与 Cl-含量有关 其计算方法如下：

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氯 (mmol/L)=时间样本－时间空白时间标准－时间空白

× 浓度标准

氯测定离子选择电极法 Cl- 电极总与 Na+ 、 K+ 电极配套使用 可同时测出 Na+ 、 K+ 、 Cl- 氯电极由氯化银、氯化铁 - 硫化汞为模性材料 制成的固体膜电极，对标本中 Cl- 有特殊响应。

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一、血液气体特性 一、血液气体特性 二、二、 H-HH-H 公式在血气分析中的应用 公式在血气分析中的应用 三、血中的氧 三、血中的氧 四、血气分析仪 四、血气分析仪

第四节 血气分析

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一、血液气体特性 一、血液气体特性 血液气体分压特性 一种气体溶解在血液里的分压被定义为在假设理想气体相与血液之间保持平衡时的气体分压。 混合气体每种气体分压的总和一定等于大气压。因气泡的产生，溶液中的气体分压总和可能低于、等于或高于溶液的测定压力。

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血液气体特性血液气体分析特性 　 分析环境 在体温（ 37℃）、 P(Amb) 、饱和水蒸汽（ PH2O=47mmHg ）条件下分析。 　 可纠正因地理位置（海拔高度）、体温以及血液蒸汽压等改变所带来的测定偏差。

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血液气体状态血气分析中的基本概念： PO2仅与溶解在血液中的 O2 （ cdO2 ）相关。 PCO2仅与溶解在血液中的 CO2 （ cdCO2 ）相关。 血液中 O2 的总浓度（ ctO2 ）是溶解 O2 和与血红蛋白结合 O2 的总和 CO2 总浓度（ ctCO2 ）是溶解的 CO2 、碳酸、HCO3- 、非游离的碳酸氢盐以及碳酸盐离子的总和。

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仪器校准　　校准气体含有 15% O2 、 5% CO2 、其余是 N2 。　　摩尔分数（ F）分别为 0.15 、 0.05 和 0.80 。　　混合气体在 37℃用水蒸汽饱和后（模拟病人血液或肺泡气），送入仪器测定室（ 37℃）校准仪器计算可得校准气体 PO2=105 mmHg ； PCO2 =35 mmHg 。

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溶解气体的计算　 cdG(B) = αG(B) × PG(B)αG(B) 血液气体溶解系数 (37℃) O2溶解系数为 0.00140(mol/L)/mmHg

　当动脉血 PO2正常时， cdO2 为 0.14mmol/L在总血氧量(ctO2)(9mmol/L) 中占非常小的比例，大量的 O2是被血红蛋白所结合。

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溶解气体的计算　增加吸入气体 O2 分数到 100%或增加气体压力（高压舱）来增高 O2 量，可促使 O2进入溶液。　用纯 O2治疗， PO2可高到 640mmHg(85.12kPa) cdO2可以高到 0.9mmol/L 。　高压治疗，动脉血 PO2可高到 2500mmHg(332.5 kPa)相当于 cdO2 3.5mmol/L 。　以上治疗，当血红蛋白介导 O2 的功能受损时，组织能被增加的溶解 O2所氧合，达到组织供氧效果。

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溶解气体的计算　 cdCO2可用相同的方法计算： 　 αCO2=0.0306 (mmol/L) /mmHg　在 40mmHg(5.32kPa) 的 PCO2时， 　 cdCO2 = 40×0.0306 = 1.224mmol/L　血气分析中， PCO2随同 pH 一起检测　这两参数用 H-H公式可以计算 HCO3- 　　 log cHCO3- = pH – pK′+ log[PCO2 ×αCO2(P)]反对数就得到 cHCO3- 。

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二、二、 H-HH-H 公式在血气分析中的应用 公式在血气分析中的应用 化学反应基础 CO2+H2OH2CO3 H++HCO3-ctCO2 、 cHCO3- 、 cdCO2 和 cH+就有相关性水合反应常数 K=2.29×10-3 （ pK=2.64 ）分解反应常数 K=2.04×10-4 （ pK=3.69 ）合并反应常数 K′=4.68×10-7 （ pK’=6.33 ）Henderson 公式

K’ =cH+× cHCO3

cdCO2

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cdCO2包括小部分未分解的碳酸，可以用 : cdCO2=α×PCO2 来表示

α为 CO2溶解系数cHCO3- 代表 ctCO2 减去 cdCO2

公式可写为：

二、二、 H-HH-H公式在血气分析中的应用 公式在血气分析中的应用

cH + =K’ ×α×PCO2

cHCO3

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H-H公式的应用pH被定义为 H+活度（ aH+ ）的负对数 这样 H-H公式就变为：

pH＝ pK’ +log

cHCO3

cdCO2

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H-H公式的应用在 37℃血液中 pK′(P) = 6.103 α=0.0306(mmol/L)/mmHgH-H公式中加入 pK′和 α成为：

pH = 6.103+log cHCO3

0.0306×PCO2

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H-H公式的应用这里 PCO2为 mmHgcHCO3- 和 ctCO2 为 mmol/L计算反对数，得 cH+单位为 nmol/L公式变为：

很清楚，在 PCO2 或 cdCO2 、 pH 、 ctCO2 以及cHCO3- 四参数中已知任意两个的情况下，可以利用 H-H公式计算其他两个参数。

cH+ = 24.1×PCO2

cHCO3

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临床意义 临床意义

cHCO3-/cdCO2在血浆中的浓度比是 : 25/1.25=20/1

任何原因引起其中之一浓度改变 , 都将伴随 pH 值的改变。分子代表肾成分，分母代表呼吸成分原发性 cHCO3- 紊乱可对代谢性酸碱平衡紊乱分类。原发性 cdCO2 紊乱可对呼吸性酸碱平衡紊乱分类。代偿机制在 cHCO3- 或 cdCO2改变时，恢复比例到正常 。

pH = 6.103 + logcHCO3

cdCO2

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实线为 cHCO3-/cdCO2比例为 20/1 ， pH=7.40虚线为未代偿的呼吸性碱中毒 cHCO3-=44mmol/LcdCO2=1.1mmol/L ，比例为 40/1 ， pH=7.7

（ HCO3-缺损或 dCO2 过剩）

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三、血中的氧 三、血中的氧

氧的运输血标本中 ctO2=O2Hb + cdO2

O2Hb 是 O2可逆地结合在红细胞中血红素的 Fe2+ 上1摩尔血红蛋白结合 1摩尔 O2 。一升血中含血红蛋白浓度为 9.3mmol/L(150g/L)所有血红蛋白都结合 O2 时，可携带 9.3 mmol/L O2 。

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血红蛋白HbA （正常成人基因产物）能结合 O2 病态血红蛋白没有能力与 O2结合：

正铁血红蛋白（ MetHb） 碳氧血红蛋白（ COHb） 硫化血红蛋白（ SulfHb） 氰化高铁血红蛋白

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肺泡里O2被摄取主要靠：肺泡气中 PO2 O2自由扩散能力还原血红蛋白（ HHb）对 O2 的亲和力。•正常肺泡气中 PO2=102mmHg 有 >95%的血红蛋白与 O2结合。•当 PO2>110mmHg 时 有 >98%的血红蛋白与 O2结合。•PO2进一步增加，当所有血红蛋白与 O2饱和时 就只能是动脉血中 cdO2 增加了。

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组织中动脉血两种特性保证足够的 O2送到组织 高 PO2建立起从动脉血到组织细胞的扩散梯度 O2结合能力包括： Hb浓度、结合与释放 O2 的能力 Hb 对 O2亲和力太大也会引起缺氧，因 O2在毛细血管界面不能被释放

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血红蛋白氧饱和度

三种检测血红蛋白氧饱和度的途径： Hb氧饱和度（ SO2 ） 氧合 Hb分数（ FO2Hb） 估计氧饱和度（ O2Sat）

正常 Hb 功能和数量时，三值非常相似，异常血红蛋白病时，就会引起错误结论 。

SO2 =氧含量氧容量

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SO2 计算用分光光度法测定 O2Hb和 HHb， SO2 计算：

cO2Hb+cHHb 为血红蛋白结合 O2 的能力正常成人为 0.94 ～ 0.98 （ 94%～ 98%）常只测定 cO2Hb和 cHHb，未测 COHb、 MetHb或 SulfHb。异常 Hb病时会误解。使用 SO2前，应估计异常血红蛋白的含量。

SO2 = cO2Hb

cO2Hb+cHHb

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氧合 Hb分数（ FO2Hb）

这里（ ctHb）等于 O2Hb、 HHb、 COHb、 MetHb或 SulfHb的总和。通过血氧分析仪超声波裂解全血，用分光光度法测定测定所有血红蛋白种类。

参考范围： 0.90 ～ 0.95(90%～ 95%)

FO2Hb = cO2 Hb

ctHb

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估计氧饱和度（ O2Sat）　微处理器通过 pH 、 PO2和 Hb 推算出 O2Sat，　常将“ O2Sat”代替“ SO2” 。　 O2Sat的使用是因为它能估计正常 Hb 对O2 的亲和力、正常 2,3-DPG 浓度以及异常血红蛋白的存在。　该估计值与测定值的变化仅有 6% 。

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三个因素决定：正常 Hb量 PO2 Hb 对 O2 的亲和力血气分析仪测定 ctO2是通过计算： bO2=1.39ml/g αO2=0.0031(ml/dL)/mmHg =0.0014(mmol/L)/mmHg

血可携带血可携带 OO22 的量的量

)(PO×)Oα(+ctHb(g/dL)×bO×HbFO=(ml/dL)ctO 22222

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血红蛋白 -氧的解离　 O2 与 Hb 结合和解离程度是通过： PO2 和 Hb 对 O2 的亲和力决定的将 SO2 与 PO2绘制氧解离曲线随 HHb 结合更多 O2 而上升曲线上的位置与所需的 PO2 相关 SO2 表示Hb 对 O2 的亲和力。

A

SO2(Hb)

PO2(B) (mmHg)

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

20 40 60 80 100 120

↓ pH ↓O2亲和力 ↑ 2,3-DPG ↑体温

↑ pH ↑O2亲和力 ↓ 2,3-DPG ↓体温

P50

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HbHb 对对 OO22 的亲和力依赖五因素的亲和力依赖五因素　 温度、 pH 、 PO2、 2,3-DPG以及少数异常 Hb的存在。　 O2 的解离与 2,3-DPG 浓度及异常血红蛋白病相关。　 温度、 pH 、 PO2对解离过程的影响，引出一个校准系数用于 PO2 的检测，以及定义出 P50作为血红蛋白对 O2亲和力的指标 。

A

SO2(Hb)

PO2(B) (mmHg)

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

20 40 60 80 100 120

↓ pH ↓O2亲和力 ↑ 2,3-DPG ↑体温

↑ pH ↑O2亲和力 ↓ 2,3-DPG ↓体温

P50

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HillHill逻辑对数转换曲线 逻辑对数转换曲线 将曲线转换为线性函数，该线性函数的斜率被称为Hill斜率，其值为 2.7 。

0.1

0.5

PO2(B)

(mmHg)

SO2(Hb)

B 15 20 30 40 60 80

0.2

0.4

0.3

0.6

0.7

0.8

0.9

7.6 7.5 7.4 7.2 7.0 6.8 pH

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偏离标准状态 解离曲线的变化 Hb 对 O2亲和力 转换系数　 pH(P) 　

>7.4<7.4

←→

↑↓

△logPO2/ △pH(P)=－ 0.46

　温度>37℃<37℃

→←

↓↑ △logPO2/ △T=+0.024K － 1

　 PCO2

>40mmHg<40mmHg

→←

↓↑

△logPO2/ △logPCO2=+0.02

　 cDPG(E)>正常<正常 →

←↓↑

△logPO2/ (cDPG(E) /c*)=+0.04

各因素对解离曲线的影响和转换系数

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各因素对解离曲线的影响和转换系数 偏离标准状态 解离曲线的变化 Hb 对O 2 亲和力 转换系数 pH(p) >7.4 Ñ Ó <7.4 Ò Ô logPO 2/? pH(P)= -0.46

温度 >37℃ Ò Ô <37℃ Ñ Ó logPO 2/?T = +0.024K

-1 PCO2 >40mmHg Ò Ô <40mmHg Ñ Ó logPO 2/?logPCO 2 = +0.02 cDPG (E) >正常 Ò Ô <正常 Ñ Ó

logPO 2/(cDPG(E) /c*)= +0.04

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P50 的检测　 为 Hb与 O2呈半饱和状态时的 PO2P50测定作为血红蛋白亲和力受个别或多种因素影响的判断指标。　参考范围 成人： 25 ～ 29mmHg(3.33 ～ 3.86kPa) 新生儿： 8～ 24mmHg(1.06 ～ 3.19kPa)

A

SO2(Hb)

PO2(B) (mmHg)

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

20 40 60 80 100 120

↓ pH ↓O2亲和力 ↑ 2,3-DPG ↑体温

↑ pH ↑O2亲和力 ↓ 2,3-DPG ↓体温

P50

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临床意义 临床意义 P50 增加，氧解离曲线右移（血红蛋白与O2 的亲和力降低），如：高热、酸中毒、高碳酸血症、高浓度的 2,3-DPG 以及异常血红蛋白存在。 P50降低，氧解离曲线左移（血红蛋白与O2 的亲和力增加），如：低热、急性碱中毒、低浓度 2,3-DPG 、异常血红蛋白增加 。

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四、血气分析仪 四、血气分析仪 操作标本从样本入口送入蠕动泵吸入检测室，冲洗并将血液排入废液瓶。数据经微处理器转换并计算后显示、打印和保存。

血气分析仪设计示意图

校准 气体

标准 缓冲液

高 O2 低 CO2

低 O2 高 CO2

高 pH

低 pH

样本 入口

阀 检测室

电 极

废液

泵

显示 打印

微处理器

电 极

电 极

电 极

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校准与测定 pH校准，高、低 pH标准液交替进入检测，得出 pH线性曲线。 气体校准，高、低混合气体进入检测，得到PO2、 PCO2线性曲线。 测定样本，样本与三种曲线比较得到结果。 仪器自动校准，每 30 分钟一点校准和 8小时两点校准，持续监测校准物的 pH 、 PO2、 PCO2 。

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电极 电极

　 PCO2电极 膜为聚四氟乙烯或硅橡胶，厚 25微米。　 电极内液是碳酸氢钠和氯化钠用 AgCl饱和溶液，尼龙网垫片或玻璃纸放在电极内液与 H+玻璃之间。　 当 CO2从样本中扩散到内液，使 cH+轻微变化，用敏感电位仪检测 ΔpH并转换成 ΔlogPCO2 　 PO2电极 膜为 <20微米厚的聚丙烯。　 电极内液是磷酸盐缓冲液用 AgCl饱和并含有 KCl溶液薄层，与极化铂金负极和 Ag/AgCl 正极接触。　 当 O2扩散进入电极液，与正极反应产生电流被检测 。

pH 电极是 H+玻璃电极

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标本要求器材 无菌、含肝素的专用动脉采血器 活塞可透气或用 1ml ～ 5ml注射器，用肝素湿润 抗凝剂量为： 0.05mg肝素 /ml 血

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采集部位　 大多采用桡动脉采血，如采血困难，进行股动脉采血。　 静脉血一般在动脉采血困难时才使用　 静脉血 PO2要低 60～ 70mmHg(7.98 ～ 9.31 kPa)　 PCO2要高 2～ 8mmHg(0.27 ～ 1.06 kPa)　 pH 要低 0.02 ～ 0.05

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样本采集　 如采集桡动脉血，采血前进行（ Allen’s试验）　 让病人抬高手臂并握拳 30秒，两手同时压住手腕的尺动脉和桡动脉，松开拳头，可见手掌苍白无血色。然后松开尺动脉，在 5秒钟内恢复血色为尺动脉功能正常，可以进行桡动脉的采集。

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标本处理 让血液尽可能少的与大气接触，血液暴露会降低 CO2含量和 PCO2pH作为 PCO2的函数会升高 PO2可以升高。 采血完后，在 15 分钟内检测，将标本放冰浴中可稳定 1 小时 。 pH 测定 因电极不稳定，需要定期校准标准液离子强度 0.1mol/LpH 为 7.383 和 6.841 定值的允许误差小于±0.003 测定误差应在±0.005 ～ 0.01

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PCO2和 PO2测定 气体校准为已知组成的混合气体气体组成为： “低气” 5% CO2 、 0% O2 和 95% N2 “高气” 10% CO2 、 20% O2 和 70% N2相当于： PCO2=38 ～ 76mmHg(5.05 ～ 10.1kPa) PO2 =0 ～ 152 mmHg(0 ～ 20.2kPa)

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质量保证主要控制实验前误差 (标本的收集和处理 ) 以及分析仪器和测定过程。质量保证内容包括： 仪器维护 质控物的使用 电极的线性检验 气压计精密度的检查 测定温度的准确

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仪器维护 仪器维护 按说明书保养维护仪器自动冲洗进样口每天清洗去蛋白清洗液

温度控制 温度控制 热敏传感器来控制温度超出发出报警

控制物 控制物 血液控制物碳氟化合物控制物水溶液控制物

新电极需要验证校正中间值为验证值验证气体可在质量保证程序中定期检查

电极的线性 电极的线性

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参考范围 参考范围 pH ： 7.35 ～ 7.45 PO2： 83 ～ 108mmHg(5.05 ～ 14.4kPa) PCO2： 男： 35 ～ 48mmHg(4.66 ～ 6.38 kPa) 女： 32 ～ 45mmHg(4.26 ～ 5.99 kPa)SO2 ： 0.95 ～ 0.98吸入气中氧含量（ FO2 ）： 0.90 ～ 0.95P50（ pH=7.40 时）： 新生儿 18 ～ 24mmHg(2.39 ～ 3.19 kPa) 成人 24 ～ 29mmHg(3.19 ～ 3.86 kPa) cHCO3- ： 22～ 27mmol/L SBC ： 22 ～ 27mmol/L

BE-B： -2～ +3 mmol/LctCO2 ： 23～ 28mmol/LctO2 ：男： 175 ～ 230ml/L 女： 160 ～ 215ml/LA ： 12.7 ～ 14.3kPa AaDO2 ： 吸入空气时 <2.66 kPa 吸入纯氧时 <6.65 kPa 儿童 <0.66 kPa 年轻人平均 1.06 kPa 60 ～ 80岁老人不超过 4.0 kPa ） A.G ： 8～ 16mmol/L

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一、单纯性酸碱平衡紊乱 一、单纯性酸碱平衡紊乱 二、混合性酸碱平衡紊乱 二、混合性酸碱平衡紊乱 三、酸碱平衡紊乱的判断 三、酸碱平衡紊乱的判断

第五节 酸碱平衡紊乱

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最初改变 代偿性响应 预期代偿代谢性　酸中毒 ↓ cHCO3

- ↓PCO2 PCO2=1.5( cHCO3-)+8 ±2 cHCO3- ↓1mmol/L, PCO2 ↓1-3mmHgpH 的后两位数 =PCO2 (PCO2 =28,pH=7.28)cHCO3- +15=pH 的后两位数 (cHCO3- =15,pH=7.30)

　碱中毒 ↑ cHCO3- ↑PCO2

cHCO3- ↑10mmol/L, PCO2 ↑ 6mmHgcHCO3- +15=pH 的后两位数 (cHCO3- =35,pH=7.50)呼吸性　酸中毒　　急性 ↑PCO2 ↑ cHCO3

- PCO2 ↑10mmHg, cHCO3- ↑1mmol/L

慢性 ↑PCO2 ↑ cHCO3- PCO2 ↑10mmHg, cHCO3

- ↑3.5mmol/L　碱中毒

急性 ↓PCO2 ↓ cHCO3- PCO2 ↓ 10mmHg, cHCO3

- ↓ 2mmol/L慢性 ↓PCO2 ↓ cHCO3

- PCO2 ↓ 10mmHg, cHCO3- ↓5 mmol/L　 * 因有代偿 ,直接分类比较困难 , 上表可初步计算代偿情况

一、单纯性酸碱平衡紊乱 一、单纯性酸碱平衡紊乱

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单一酸中毒机制 单一酸中毒机制 附加酸增加 酸排泌减少 碱丢失增加 单一碱中毒机制 单一碱中毒机制

附加碱增加 碱排泌减少 酸丢失增加

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代谢性酸中毒（原发性 cHCO3-缺乏）血浆 cHCO3- 降低或 ECF-BE 为负值cHCO3-是在缓冲剩余酸时被消耗，原因：　附加酸增加（如糖尿病酮症酸中毒；乳酸酸中毒）。　酸（ H+ ）排泌减少 如肾衰、肾小管酸中毒。　碱丢失增加肾排泌 cHCO3- 增加或十二指肠液过多丢失 cHCO3- 降低会伴随阴离子升高或钠降低。cHCO3-/cdCO2比值降低，下降的 pH刺激呼吸代偿，呼吸加强，降低 PCO2使 pH 升高 。

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实验室检查 用 cHCO3-估计 pH 和 PCO2 估计 pH:cHCO3- 加上 15得 pH 值的小数点后两位估计值 。 估计 PCO2 ： PCO2 ±2=1.5 （ cHCO3- ） +8代偿估计 :是 PCO2 值等于 pH 的后两位数

电解质改变： 糖尿病酮症，血浆 cHCO3- 和 Cl- 反映性降低 K+ 、 Na+ 降低，肾排酮体时排走阳离子 糖降低时，水被排出， Na+ 浓度回升 Ca2+从骨动员，酸使结合钙分离通过肾排出

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代谢性碱中毒（原发性 cHCO3- 过剩）引起原因

剩余碱增加 酸性液体丢失

cHCO3- 过剩， cHCO3-/cdCO2比值 >20/1病人将以换气不足使 PCO2升高， pH逐渐恢复正常

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实验室检查血气分析 cHCO3- 、 cdCO2 、 PCO2和总 CO2均增高cHCO3- 每加 10mmol/L ， PCO2高 6mmHg 。如 PCO2比预期值高，提示伴有呼吸性酸中毒的双重酸碱平衡紊乱。未代偿的代谢性碱中毒 pH 值可用 cHCO3- 加上 15等于 pH 值的后两位数来估算 。

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呼吸性酸中毒　　肺部排 CO2 减少， PCO2增高（高碳酸血症）。

分急性和慢性。原因直接抑制呼吸中枢（如 CNS药物， CNS创伤或感染）影响机械性呼吸或引起气道阻塞。慢性梗阻性肺病。

原发性 cdCO2 过剩（ CO2吸入）。

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实验室检查血气 cdCO2 、 PCO2、 cHCO3- 以及 ctCO2均增加，因 ctCO2 增加， cHCO3-/cdCO2 降低， pH 下降。急性期 PCO2每加 10mmHg ， cHCO3- 增加 1mmol/L 如持续下去， cHCO3- 的变化会达到 3.5mmol/L 主要通过肾脏代偿。PCO2每加 15mmHg ， pH改变在 急性期为 0.10 慢性期小于 0.05

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呼吸性碱中毒　 PCO2降低（低碳酸血症）及原发性 cdCO2缺乏增加了呼吸速度和深度而引起过多 cdCO2 排除使 PCO2 降低， cHCO3-/cdCO2增加。 pH 增加会使 cHCO3- 增加，多少可以控制 pH 的上升。代偿很有效，可使 pH几乎返回到原来值。原因

直接刺激呼吸中枢 肺部功能紊乱

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实验室检查血气 cdCO2 、 PCO2、 cHCO3- 、总 CO2都降低cHCO3-/cdCO2 增加pH 升高超过 7.60通常含有混合性碱中毒急性期 PCO2每减少 10mmHg ， cHCO3- 降低 2mmol/L PCO2减少 20mmHg ， cH+将减少 16nmol/L ΔcH+ = 0.8(ΔPCO2)慢性期 PCO2每减少 10mmHg ， cHCO3- 降低 5mmol/L ， pH近正常 ΔcH+ = 0.17(ΔPCO2)

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二、混合性酸碱平衡紊乱 二、混合性酸碱平衡紊乱

两种或三种单纯酸碱平衡紊乱同存常见 呼吸性酸中毒合并代谢性碱中毒代谢性酸中毒合并呼吸性碱中毒代谢性酸中毒合并代谢性碱中毒呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒

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三、酸碱平衡紊乱的判断 三、酸碱平衡紊乱的判断 一般判断 　 下列数据是诊断酸碱紊乱的依据之一PCO2<4.66kPa ，应考虑呼吸性碱中毒PCO2>5.99kPa ，应考虑呼吸性酸中毒cHCO3-<22mmol/L ，应考虑代谢性酸中毒cHCO3->27mmol/L ，应考虑代谢性碱中毒A.G > 16mmol/L ，应考虑代谢性酸中毒 其结果与临床症状一致，可考虑单纯性酸碱平衡紊乱。

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评 价　临床症状不明显而 pH 异常，可从 PCO2（ mmHg ）与 cHCO3-(mmol/L) 变化程度进行区别：pH<7.4 ， cHCO3-×PCO2>1000 ，考虑呼酸（因 PCO2↑↑↑及 cHCO3-↑）pH<7.4 ， cHCO3-×PCO2<1000 ，考虑代酸（因 PCO2↓及 cHCO3-↓↓↓）pH>7.4 ， cHCO3-×PCO2<1000 ，考虑呼碱（因 PCO2↓↓↓及 cHCO3-↓）pH>7.4 ， cHCO3-×PCO2>1000 ，考虑代碱（因 PCO2↑及 cHCO3-↑↑↑）

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血液酸碱平衡紊乱综合判断　 结合病史，血气及电解质测定，通过酸碱平衡紊乱预计代偿公式进行综合分析：病史 了解诱发原因，估计呼吸因素、代谢因素。发病时间 原发性呼酸和呼碱分别以 >72 小时和 >48 小时作为选择慢性代偿公式的依据。二重酸碱紊乱涉及代偿问题，需借助代偿预计公式判断 。

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酸碱平衡紊乱预计代偿公式 原发性酸碱平衡紊乱类型 预计代偿计算公式 代偿时限 代偿极限代谢性酸中毒 PCO2＝ 40 － (24 － cHCO3-)×1.2±2 12 ～ 24h 10mmHg

代谢性碱中毒 PCO2＝ 40＋ (cHCO3- － 24)×0.9±5 12 ～ 24h 55mmHg

呼吸性酸中毒 急性 cHCO3-＝ 24＋ (PCO2 － 40)×0.07±1.5 几分钟 30mmol/L

慢性 cHCO3-＝ 24＋ (PCO2 － 40)×0.4±3 3 ～ 5天 42 ～ 45mmol/L呼吸性碱中毒

急性 cHCO3-＝ 24 － (40 － PCO2)×0.2±2.5 几分钟 18mmol/L

慢性 cHCO3-＝ 24 － (40 － PCO2)×0.5±2.5 2 ～ 3天 12 ～ 15mmol/L 返回节

三重酸碱平衡紊乱的判断同时测电解质，计算 A.G若能判出呼酸伴代碱或呼碱伴代酸时，如 A.G>16mmol/L ，可相应判为呼酸或呼碱性三重酸碱平衡紊乱。但只能确定呼酸伴代碱或呼碱伴代酸时应引入真实 cHCO3- 的概念。

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　真实 cHCO3-　　根据在高 A.G 时体内部分 cHCO3-被阳离子（有机）所中和的电中和原理， cHCO3- 的下降数应等于 A.G 的上升数。 真实 cHCO3-＝ cHCO3- 测定＋ ΔA.G ΔA.G＝ A.G 测定－ 12 　　如真实 cHCO3-超过呼酸或呼碱预计代偿值上限，表示体内 cHCO3- 异常增高，高 A.G 代酸伴有代碱存在。　　结合已确定的呼酸伴代酸或呼碱伴代酸可判为相应的三重酸碱平衡紊乱存在。

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临床实例 临床实例 例 1．一病人胆道感染输用 NaHCO3后，血气分析结果

pH＝ 7.47 ， PCO2＝ 6.65kPa(50mmHg) ， cHCO3-＝ 37mmol/L由 pH>7.4 ， cHCO3-×PCO2＝ 1850>1000 ，先判为原发性代碱代偿计算： PCO2＝ 40＋ (37 － 24)×0.9±5＝ 46.7 ～ 56.7mmHg因测得 PCO2为 50 mmHg在该范围内，故 PCO2 的升高为正常代偿

结论：代谢性碱中毒 。 返回节

临床实例 临床实例 例 2．一病人胃大部切除后胃肠减压 3天，血气分析 pH＝ 7.36 ， PCO2＝ 54.8mmHg ， cHCO3-＝ 31mmol/L由 pH<7.4 ， cHCO3-×PCO2＝ 1798>1000 ，故有呼吸性酸中毒根据呼吸性酸中毒代偿计算：急性： cHCO3-＝ 24＋ (54.8 － 40)×0.07±1.5＝ 23.5 ～ 26.5mmol/L 慢性： cHCO3-＝ 24＋ (54.8 － 40)×0.4±3＝ 26.9 ～ 32.9mmol/L表示有代谢性碱中毒存在的可能根据病史应先有代谢性碱中毒再根据代谢性碱中毒代偿计算：PCO2＝ 40＋ (31 － 24)×0.9±5＝ 41.3 ～ 51.3mmHg 因测得 PCO2 为 54.8 mmHg 高于该范围上限表示有呼吸性酸中毒存在结论：代谢性碱中毒伴呼吸性酸中毒

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临床实例 临床实例 例 3．某出血性休克病人，血气分析结果： pH＝ 7.16 ， PCO2＝ 50mmHg ， cHCO3-＝ 18mmol/L由 pH<7.4 ， cHCO3-×PCO2＝ 900<1000 ，故有代谢性酸中毒 根据代谢性酸中毒代偿计算：PCO2＝ 40 － (24 － 18)×1.2±2＝ 30.8 ～ 34.8mmHg测得 PCO2高于该范围上限，表示呼吸性酸中毒存在结论：代谢性酸中毒伴呼吸性酸中毒

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临床实例 临床实例 例 4．一肾移植术后病人，血气分析结果： pH＝ 7.24 ， PCO2＝ 37mmHg ， cHCO3-＝ 16mmol/L

由 pH＜ 7.4 ， cHCO3-×PCO2＝ 592<1000 ，故有代谢性酸中毒代偿计算： PCO2＝ 40 － (24 － 16)×1.2±2＝ 28.4 ～ 32.4mmHg 测得 PCO2高于该范围上限，表示呼吸性酸中毒存在结论：代谢性酸中毒伴呼吸性酸中毒。

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临床实例 临床实例 例 5．一病人慢性肺部感染，血气及电解质分析结果 pH＝ 7.34 ， PCO2＝ 58.5mmHg ， cHCO3-＝ 31.6mmol/L Na+＝ 138mmol/L ， Cl-＝ 84mmol/L A.G＝ 138 － 84 － 31.6＝ 22.4＞ 16mmol/L ，故有代酸存在 因 pH＜ 7.4 ， cHCO3-×PCO2＝ 1848.6＞ 1000 ，故有呼酸存在 再据真实 cHCO3-＝ 31.6＋ (22.4 － 12)＝ 42　由呼吸性酸中毒慢性代偿计算： cHCO3-＝ 24＋ (58.5 － 40)×0.4±3＝ 28.4 ～ 34.4mmol/L 证实合并有代谢性碱中毒结论：呼吸性酸中毒伴代谢性酸中毒伴代谢性碱中毒 。

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酸碱图 酸碱图 横坐标 pH 和 H+ 浓度 纵坐标血浆 PCO2

中央水平 cHCO3-

左上角 ECF-BE

正常

范围

+5 +10 +15 +20 +25 +30

6.9 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7

140 120 100 90 80 70 60 50 40 35 30 25 20

酸中毒 正常 碱中毒

动脉血浆 pH

血浆中 H+浓度（nmol/L）

-30

慢性碱缺乏

150

140

130

120

110

100

90

80

70

60

50

40

35

30

25

20

15

20.0 19.0 18.0 17.0 16.0 15.0 14.0

13.0

12.0

11.0

10.0

9.0

8.0

7.0

6.0

5.0

4.0

3.5

3.0

2.5

2.0

1.5

动脉血 PCO2

(mmHg) (kPa) 高碳酸血症

正常

低碳酸血症

细胞外液碱剩余浓度 (mmol/L)

碱剩余

-20

-15

-10

-5

0

10 15 20 30 40 50

血浆中碳酸氢盐浓度(mmol/L) -25

急性碱缺乏

慢性低碳酸血症

慢性碱过剩

急性高

碳酸血症

碳酸血症

慢性高

正常

碱缺乏

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