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第九章 血液电解质、酸碱 和血气监测仪器 麻醉设备学 安医大二附院 李加荣 2 第九章 血液电解质、酸碱和血气监测 体液 以细胞膜为界 分为两大部分: 细胞内液 和 细胞外液 。细胞 外液又可分为 血浆 和 组织间液 。 体液中的 无机物与部分以离子形式存在的有机物 统称为 电解质 , 而葡萄糖、尿素等 不能解离的有机物 称为 非电解质 。 细 胞 内 细 胞 外 组织 间液 血浆 各部位体液之间处于动 态平衡,都具有相对稳定 的电解质含量和酸碱度, 构成了人体正常新陈代谢 所必需的内环境。在病理 状态下机体内环境的稳定 和平衡常常遭到破坏,是 威胁患者生命安全的重大 因素。 3 第一节 电解质分析仪 测定电解质的方法,有 化学法 、 火焰光度法 、 原子吸收法 、 离 子选择性电极法 等。 火焰光度法因其灵敏度较高、设备简单、成本低等优点,曾经 被普遍采用。 原理 :每一元素都有其特定的发射光谱,即其谱波长有特异性 的,用火焰为激发源,对某些金属元素的发射光谱进行光度分析。 4 第一节 电解质分析仪 目前的 电解质分析仪 多采用 离子选择性电极法 测量溶液中的离 子浓度。 优点 :快速精确地同时测定生物样品中的钾、钠、氯、钙、镁、 pH 等多项指标,同时具有操作方便、灵敏度和选择性好、快速、 准确、微量、不破坏被测试样、不用进行复杂的预处理等。 缺点 :电极的寿命短,一般约一年左右需要更换电极;需要定 标液、活化液等试剂,测试成本比火焰光度法高。 5 第一节 电解质分析仪 电解质分析仪有六种电极:钠、钾、氯、钙、镁和参比电极。 每个电极都有一个特定的 离子选择膜 ,能够对被测样本中相应离 子特异性亲和或渗透,相当于特异性离子交换器,膜两侧的电势 差与离子浓度差成比。 6 第一节 电解质分析仪 在电解液中插入离子选择电极 ( 指示电极 ) 作为电池的正极, 参比 电极 作为电池的负极,组成 原电池 。在相关的离子选择性电极和 参比电极之间形成一电极电位差,即电池电动势。通过测量电池 电动势,便可对被测离子进行定量测定。 7 第一节 电解质分析仪 钠电极 是一种含 铝硅酸钠 的玻璃电极。由于使用了对钠离子敏 感的玻璃膜,所以对钠离子的选择性很高。它产生的电位和钠离 子的浓度成比例。 当 pH 值低于 5 时,它会受到氢离子的干扰 。 8 第一节 电解质分析仪 钾电极 是以 钾 - 缬(xié)氨霉素 为活性材料的 聚氯乙烯的膜电极 , 它是利用钾离子与缬氨霉素的强配位能力而达到高的选择性。一 般由三部分构成,在塑料套中嵌装了内参比电极的电极杆、缬氨 霉素套、内参比溶液。 9 第一节 电解质分析仪 湿式电解质分析仪 是目前最常用的一类分析仪器,它将被测样 品作为电池的一部分,然后将离子选择性电极和参比电极插入其 中组成电池,通过测量原电池电动势来进行测试分析。 干式电解 质分析仪 也是采用基于离子选择的差示电位法来进行分析测试。 湿式电解质分析仪一般由 离子选择性电极 、 参比电极 、 分析箱 、 测量电路 、 控制电路 、 驱动电机 及 显示器 等组成。 10 第一节 电解质分析仪 分析箱的设计,实现恒温测量 自动化 、样品 微量化 。测量电路 与所有离子选择性电极测量仪器相同。控制电路、驱动器等能使 仪器实现半自动化和自动化。显示器为仪器的输出设备,用于显 示或打印结果。 11 第一节 电解质分析仪 干式电解质分析仪由包括两个完全相同的离子选择性电极的多 层膜片组成,两者均由 离子选择性敏感膜 、 参比层 、 氯化银层 和 银层 组成,并用一 纸盐桥 相连。 12 第一节 电解质分析仪 测定时,用双孔移液管取 10 μ l 血清 和 10 μ l 参比液 滴入两个加样 孔内,即可测定二者间的电位。通常每测一个项目需要用一个干 片,每个干片上带有条形识别码,仪器会自动识别所进行的测定 项目。干式电解质分析仪具有使用简单、方便、快速等许多无可 比拟的优点,是大有发展前途的一种分析仪。 13 第二节 酸碱分析仪 pH 敏感玻璃膜的一侧为已知的固定 pH ,另一侧是未知 pH 溶液, 在玻璃膜两侧产生的电位差取决于敏感玻璃两边的 pH 差值。由于 玻璃膜一侧溶液的 pH 是一固定常数,因此,电位差主要取决于玻 璃膜另一边溶液的 pH 值。 14 第二节 酸碱分析仪 为了准确测定这个电位差,采用化学半电池。用一个半电池接 到恒定的内溶液,另一个半电池接到未
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