生物化學檢驗技術體液電解質及微量元素的檢驗BASICCLINICALLABORATORYMEDICINE21鈉、鉀、氯的生理作用（一）含量和分布正常成人體內鈉40～44mmol/kg（約1g/kg），50%分布于細胞外液，40%～45%分布于骨骼，5%～10%分布于細胞內液，血清鈉135～145mmol/L，占血漿陽離子總量的90%。正常成人體內鉀49～54mmol/kg（約2g/kg），98%分布于細胞內液，2%分布于細胞外液，血清鉀3.6～5.1mmol/L。

1鈉、鉀、氯的生理作用

鈉、鉀這種不平衡分布主要是由細胞膜上的鈉泵（Na+－K+－ATP酶）所致。氯為細胞外液中主要陰離子，主要來自食鹽，排泄主要通過腎，100～200mmol/24h，其次是汗液和糞便，氯轉移對維持細胞內外離子平衡起有重要作用。1鈉、鉀、氯的生理作用

（三）生理功能

1.維持體內水和滲透壓平衡Na＋、Cl－是維持細胞外液滲透壓平衡的主要離子，而K＋、HPO42－是維持細胞內液滲透壓平衡的主要離子。2.調節體液酸堿平衡組成各種緩沖體系，如HCO3－和H2CO3；Na2HPO4和NaH2PO4。3.維持神經肌肉興奮性[Na＋]、[K＋]升高，可增高神經肌肉的興奮性，而[Ca2＋]、[Mg2＋]升高，可降低神經肌肉的興奮性。2鈉、氯代謝及平衡紊亂（一）鈉、氯代謝鈉和氯主要來自食鹽，其攝入量與個人生活習慣有關，一般為8～15g/天，遠超過機體需要量，而且，機體對鈉的吸收率很高，幾乎是100%。鈉主要通過腎排泄，腎臟對鈉排泄的調節能力很強，腎臟對鈉的排泄可概括為：多吃多排，少吃少排，不吃不排。

2鈉、氯代謝及平衡紊亂

（二）鈉、氯與體液平衡紊亂機體攝入的水過多或排出減少，使體液中水增多，血容量增多，稱為水腫或水中毒。引起水腫的原因主要是ADH分泌過多。人體體液丟失過多，造成細胞外液減少，稱為脫水，根據水和電解質丟失的比例不同，脫水分為高滲性脫水、等滲性脫水和低滲性脫水。3鉀代謝及平衡紊亂（一）鉀代謝鉀主要來自蔬菜、水果及肉類，成人需要量KCl2～3g/d，吸收率約90%。鉀主要通過腎排泄，約占80%，但腎臟對鉀的保留能力小于鈉，可概括為多吃多排，少吃少排，不吃也排。每日約有20～40mmolKCl從尿中排出（當沒有K＋攝入時），另外，糞便和汗液也有少量K＋排出。3鉀代謝及平衡紊亂

（二）鉀代謝平衡紊亂血清鉀濃度＜3.5mmol/L稱為低血鉀；＞5.5mmol/L稱為高血鉀。1.K＋平衡受物質代謝的影響糖原、蛋白質合成時鉀進入細胞內，反之，糖原、蛋白質分解時鉀釋放到細胞外。2.K＋平衡受血漿[H＋]的影響酸中毒時細胞外液[H＋]↑，引起高血鉀，反之，堿中毒時細胞外液[H＋]↓，引起低血鉀。血清鈉、鉀、氯測定第二節2血清鈉、鉀、氯測定（一）血清鈉、鉀測定測定方法簡介主要歸納為化學法和物理法兩大類。如化學法有比色法、比濁法。物理法有火焰光度法、離子選擇電極法、原子吸收光譜法、中子活化法等。血清鈉、鉀測定2血清鈉、鉀、氯測定血清鈉、鉀測定

1.火焰光度法

樣品被吸入霧化室霧化后，鈉、鉀經火焰激發，由基態原子躍遷到激發態原子，激發態原子不穩定，繼而以特定的光譜釋放能量返回基態，鈉、鉀發射的光譜分別為589nm和767nm。濃度與光譜強度在一定范圍內成正比。2.離子選擇電極法目前常用的鈉電極的敏感膜是玻璃膜，即玻璃鈉電極；鉀電極屬于流動載體電極，是一種液膜電極，其敏感膜纈氨霉素膜。測定方法分為直接電位法和間接電位法。2血清鈉、鉀、氯測定血清鈉、鉀測定①直接電位法血清樣品和標準液不經稀釋直接作電位分析，能較真實地反映血清中離子活度，使用后要注意管道的清洗，防止堵塞。②間接電位法血清樣品和標準液用一定離子強度和pH的稀釋液作定量稀釋，再進行電位分析，測定結果與火焰光度法接近。參考范圍：血清鈉135～145mmol/L血清鉀3.5～5.4mmol/L尿鈉成人130～260mmol·kg－1/24h尿鉀成人50～102mmol·kg－1/24h2血清鈉、鉀、氯測定血清氯化物的測定（一）血清氯化物的測定方法簡介

1.滴定法能與Hg2+結合生成溶解但不解離的HgCl2，當滴定達到終點時，過量Hg2+與指示劑二苯卡巴腙反應生成紫紅色的絡合物，根據硝酸汞的用量可計算出氯化物含量。Hg2+＋2Cl－HgCl2Hg2+＋二苯卡巴腙紫紅色絡合物2血清鈉、鉀、氯測定血清氯化物的測定2.分光光度法

Cl－與硫氰酸汞反應生成HgCl2和SCN－，后者與Fe3+反應紅色的硫氰酸鐵。在460nm處有一吸收峰。Hg(SCN)2＋2Cl－HgCl2＋SCN－3SCN－＋Fe3+Fe(SCN)2血漿球蛋白增高會產生干擾出現混濁。2血清鈉、鉀、氯測定血清鈉、鉀測定

3.ISE法目前使用的氯電極大多為均相晶體膜電極，一般為AgCl晶體，也有非均相晶體膜電極，即將鹵化銀晶體分散并固定在惰性基質上（常用的為硅橡膠）。【參考范圍】血清氯化物96～108mmol/L2血清鈉、鉀、氯測定血清鈉、鉀測定

（二）血清氯化物的測定的臨床意義

1.血清氯化物降低

臨床上較常見。主要原因有NaCl的異常丟失或深入減少。如嚴重嘔吐、腹瀉、代謝性堿中毒、愛迪生病。

2.血清氯化物增高臨床上較少見。主要是高氯血癥性代謝性酸中毒，由于細胞外液中NaHCO3減少，為了保持電解質平衡，腎小管重吸收氯增加。2血清鈉、鉀、氯測定鈣、磷代謝及調節（一）含量與分布鈣是體內含量最多的無機鹽，占體重的1.5%～2%，總量約700～1400g，其次是磷，占體重0.8%～1.2%，總量約400～800g。99%以上的鈣和86%以上的磷是以羥磷灰石形式沉積于骨、牙。2血清鈉、鉀、氯測定（二）吸收與排泄

吸收：在pH較低的小腸上段，鈣的吸收率隨年齡的增長而降低，每增加10歲減少5%～10%，嬰兒吸收率可達50%以上，兒童40%，成人20%左右，故老人易發生骨質疏松癥。磷的吸收率約70%，低磷時可達90%。

排泄：主要通過腸道和腎臟。鈣：80%腸道20%腎臟磷：30%腸道70%腎臟鈣、磷代謝及調節2血清鈉、鉀、氯測定

（三）血鈣與血磷血液中鈣幾乎全部存在于血漿，正常血清鈣2.25～2.75mmol/L（9～11mg/dl）。

離子鈣50%可擴散鈣血鈣H+HCO3－

檸檬酸鈣碳酸氫鈣結合鈣50%

蛋白結合鈣非擴散鈣鈣、磷代謝及調節2血清鈉、鉀、氯測定

發揮生理作用的是離子鈣，但臨床實驗室測定的大多數是總鈣。血漿中[Ca2＋]、[H＋]、[HCO3－]的關系可用下式表示。

血磷是指血液中的無機磷酸鹽（HPO42－、H2PO4－）正常人血清無機磷0.97～1.61mmol/L（3～5mg/dl），兒童稍高。鈣、磷代謝及調節2血清鈉、鉀、氯測定鈣、磷代謝及調節CompanyLogo

[Ca]×[P]=35～40大于40骨鹽沉積，有利于骨鈣化。小于35骨鹽溶解。（四）鈣、磷生理功能

鈣：1.參與血液凝固。2.參與肌肉收縮。增強心肌收縮，降低神經肌肉興奮性。3.可作用于質膜，影響膜的通透性及膜的轉運4.參與自身及磷代謝的調節4.作為第二信使。2血清鈉、鉀、氯測定鈣、磷代謝及調節

磷：1.作為核酸、磷脂、磷蛋白合成的原料。2.參與高能磷酸化合物的合成。3.構成核苷酸輔酶。4.構成磷酸鹽緩沖對。2血清鈉、鉀、氯測定鈣、磷代謝及調節

（五）鈣、磷代謝調節

1.維生素D3（VitD3）D325-OHD31，25-（OH）2D3

促進腸道對鈣、磷的吸收；促進腎小管對鈣、磷的重吸收；協同PTH促進骨重建（與PTH協同，加速破骨細胞的形成，增強其活性，促其溶骨）。肝腎

1-羥化酶25-羥化酶2血清鈉、鉀、氯測定鈣、磷代謝及調節

2.甲狀旁腺素（PTH）

甲狀旁腺主細胞分泌的84肽。促進溶骨作用；促進間葉細胞轉化成破骨細胞，抑制破骨細胞轉化為成骨細胞，促進骨鹽溶解；促進腎小管對鈣的重吸收，抑制磷的重吸收。能促進1，25-（OH）2D3的合成，促進小腸對鈣、磷的重吸收。3.降鈣素（CT）

甲狀腺濾泡旁細胞分泌的32肽，與PTH拮抗。促進成骨作用，抑制間充質細胞轉化為破骨細胞，促進破骨細胞轉化為成骨細胞；抑制腎小管對鈣、磷的重吸收。能抑制1，25-（OH）2D3的合成，2血清鈉、鉀、氯測定鈣、磷代謝及調節

PTH間充質細胞破骨細胞成骨細胞

CT

二、鎂代謝和生理功能

（一）鎂代謝1.鎂的含量與分布占體重的0.03%，正常成人鎂的總量20～28g，其中60%存在于骨骼，20%～30%存在于骨骼肌，其余10%存在于其它組織中。體液中細胞內液鎂的含量占總量的39%，而細胞外液僅占1%。㈠㈩㈩㈠2血清鈉、鉀、氯測定鈣、磷代謝及調節2.血鎂血漿鎂的濃度約0.67～1.23mmol/L，存在形式主要有三種。離子鎂55%血鎂碳酸氫鎂、檸檬酸鎂、磷酸鎂等15%蛋白結合鎂30%發揮生理作用的是離子鎂。2血清鈉、鉀、氯測定鈣、磷代謝及調節3.吸收與排泄食物鎂含量豐富，人體每天需要量300～350mg，鎂的吸收主要在小腸，吸收率只有30%～40%，吸收率與腸腔中鎂的含量成反比。體內鎂的排泄主要通過腎臟。

（二）鎂的生理功能

1.作為酶的輔助因子體內約300種酶的輔助因子是Mg2+。

2.維持神經肌肉的應激性

Mg2+能降低神經肌肉的應激性。

3微量元素與疾病（一）體內化學元素組成和分類人體約含有50多種元素。

主要元素含量＞0.1g/kg體重C、H、O、N、S、P、Ca、K、Na、Cl、Mg等

必需的Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Ni、Se、I、F等14種

微量元素含量＜0.1g/kg體重非必需的Si、As、Rb、B、Al等有害的Bi、Hg、Pb、Be等人體元素3微量元素與疾病

（二）必需微量元素對人體各種生命活動的影響1.促進機體的生長發育鐵、銅、鋅、錳、鈷、碘等，作為酶和激素的重要組成成分。

2.對神經系統結構和功能的影響鐵、銅、鋅、錳、鈷、碘等缺乏時可導致神經系統結構和功能的異常，智力低下。3.對內分泌系統的影響銅、鐵、鋅、錳、鉻等元素的缺乏或過量可引起內分泌功能失常。

3微量元素與疾病

4.對免疫系統的影響鐵、銅、鋅等缺乏時可降低機體的免疫力。5.對心血管疾病及創傷的影響適量的鋅、錳、鉻、硒等元素有利于心血管的結構和功能。如食物中的鋅/鎘比與高血壓的發生和預后密切相關。多種微量元素還能影響核酸和蛋白質的生物合成，故有利于創傷的愈合和疾病的恢復。

鈣、磷、鎂和微量元素測定第三節3微量元素與疾病

一、鈣的測定

血鈣測定方法很多。化學法①滴定法（氧化還原滴定，絡合滴定）；②比色法（鄰甲酚酞絡合法，甲基麝香草酚藍法）。

物理法①火焰光度法；②ISE法；③原子吸收分光光度法；④同位素稀釋質譜法。血鈣測定3微量元素與疾病

1.EDTA-Na2絡合滴定法在堿性溶液中，血清鈣與鈣紅指示劑結合成可溶性的復合物，使溶液呈淡紅色，EDTA-Na2對鈣有很大的親和力，能與復合物中的鈣絡合，使鈣紅指示劑重新游離，溶液變藍色，根據EDTA-Na2滴定用量可計算出血清鈣含量。

鈣＋鈣紅鈣-鈣紅復合物淡紅色鈣-鈣紅復合物＋EDTA-Na2EDTACa＋鈣紅

藍色3微量元素與疾病

鈣指示劑除鈣紅外，還有依地鉻黑T（紅→藍），鈣黃綠素（黃→綠），紫紅酸銨（紅→紫）。鈣紅指示劑終點明顯，不受血清鎂干擾，鎂在強堿性條件下生成Mg（OH）2↓，指示劑在強堿性條件下不穩定，加指示劑后應立即滴定。

操作簡便，無需特殊儀器設備，適合于基層醫院，但終點判斷人為誤差較大，溶血、黃疸影響終點判斷。3微量元素與疾病

2.鄰甲酚酞絡合酮法（O-CPC）

鄰甲酚酞絡合酮是一種金屬絡合染料，也是一種酸堿指示劑，在堿性溶液中能與鈣和鎂螯合，生成紫紅色螯合物（吸收峰575nm），作鈣測定時，加入8-羥基喹啉消除鎂的干擾。

3微量元素與疾病Mg2+＋8-羥基喹啉可溶性絡合物Ca2+＋鄰甲酚酞絡合酮紫紅色螯合物

靈敏度很高，試管、器皿如有微量的鈣污染亦會引起誤差，最好使用一次性試管，所有試劑置塑料瓶中保存。3微量元素與疾病

3.甲基麝香草酚藍法（MTB）

血清鈣在堿性溶液中與甲基麝香草酚藍（MTB）結合，生成一種藍色絡合物，加入8-羥基喹啉消除鎂干擾。

顯色穩定，線性范圍大，溶血、黃疸無干擾。3微量元素與疾病

4.離子選擇電極法（ISE）

此法迅速、簡便、靈敏度高、重復性好，并可同時測定總鈣和離子鈣，離子鈣測定最好用血清，不用抗凝劑，在急需檢測結果時可用肝素抗凝。【正常參考值】成人總鈣2.25～2.75mmol/L

離子鈣1.15～1.42mmol/L3微量元素與疾病二、無機磷測定

目前還不能直接測定人體內的磷元素，各種方法都是直接地分析兩種磷酸鹽陰離子（HPO42－、H2PO4－），常用的方法有磷鉬酸法，染料法，酶法。3微量元素與疾病

1.磷鉬酸法以三氯醋酸沉淀蛋白，在無蛋白濾液中加入鉬酸銨試劑，與無機磷結合成磷鉬酸，再以硫酸亞鐵為還原劑，還原成鉬藍。（NH4）6Mo7O24＋3H2SO4＋4H2O7H2MoO4＋3（NH4）2SO412H2MoO4＋H3PO4

12MoO3·H3PO4＋12H2O12MoO3·H3PO4＋還原劑鉬藍3微量元素與疾病

還原劑有很多種，1-氨基-2-萘酚-4-磺酸，應用歷史較久，試劑不太穩定，顯色時間長，靈敏度不高。氯化亞錫，靈敏度較高，顏色強度隨顯色時間時間而改變，偏離Beer定律。硫酸亞鐵，顯色較穩定。

3微量元素與疾病

2.孔雀綠直接顯色法血清經濃尿素溶液稀釋后，用孔雀綠-鉬酸試劑顯色，加入吐溫-20使標準液與血清標本顯色反應速度接近。靈敏度較高，但影響因素多，重復性差，顯色不穩定。

3微量元素與疾病3.酶法

①Gn＋H3PO4Gn－1＋G-1-P

G-1-PG-6-PG-6-P＋NADP+6-磷酸葡萄糖酸＋NADPH②次黃苷＋H3PO4

次黃嘌呤＋R-1-P次黃嘌呤＋H2O＋O2

尿酸＋H2O2H2O2＋N-乙基-N-（3-甲基苯基）-N-乙酰乙胺紫紅色復合物發色底物555nm

糖原磷酸化酶葡萄糖磷酸變位酶

6-磷酸葡萄糖脫氫酶

嘌呤核苷磷酸化酶黃嘌呤氧化酶

POD

3微量元素與疾病三、鎂的測定

化學法鈣鎂試劑比色法，達旦黃比色法，甲基麝香草酚藍比色法。傳統方法測定方法物理法原子吸收分光光度法，（參考方法）同位素稀釋中子活化法（決定性方法）

酶法新進展，將成為新的自動方法3微量元素與疾病

1.鈣鎂試劑（Calmagite）比色法血清鎂在堿性條件下與鈣鎂試劑生成紫紅色絡合物，顏色深淺與鎂濃度成正比。加入EGTA乙二醇雙（β-氨基乙醚）-N，N，N′，N′-四乙酸，可消除鈣的干擾。吸收峰520nm。

顯色穩定，操作簡便，快速，可手工操作，也可用于自動化分析。3微量元素與疾病

2.原子吸收分光光度法血清經酸性氯化鑭溶液作50倍稀釋，直接用原子吸收分光光度計檢測285.2nm的吸光度。

操作簡