酸碱平衡和酸碱平衡紊乱

1、酸碱平衡和酸碱平衡紊乱酸碱平衡和酸碱平衡紊乱华中科技大学同济医学院病理生理系华中科技大学同济医学院病理生理系 病理情况下机体可出现酸碱超负荷、严重不足和调节机制障碍，导致体液内环境酸碱稳态破坏，形成酸碱平衡紊乱。 机体的代谢活动必须在具有适宜酸碱度的内环境中进行。酸碱物质的来源及稳态酸挥发酸：碳酸由肺排出固定酸：硫酸、磷酸、尿酸由肾排出NH3、有机酸盐碱：酸碱平衡的调节（一）血液的缓冲调节 缓冲系统：弱酸及其相对应的缓冲碱组成 HAA- + H+全血的缓冲系统：H2CO3/HCO3 - HHb/Hb-H2PO4/HPO4-HPr/Pr-HHbO2/HbO2-其中H2CO3/HCO3-最重要，占

2、总量的1/2以上并可以通过肺和肾进行开放调节肺排出CO2肾重吸收HCO3-CO2+H2O H2CO3 HCO3- +H+（二）肺在酸碱平衡中的调节作用通过改变肺泡通气量来控制二氧化碳的排出量呼吸中枢外周化学感受器PaO2PaCO2pH+40mmHgPaCO280mmHg+呼吸加深加快，肺通气量增加二氧化碳排出增多HCO3-H+NH4+（三）肾在酸碱平衡中的调节作用1、泌H+和重吸收HCO3-Na+-K+ATP酶Na+H+H2CO3 H2CO3CO2+H2OH2O+CO2HCO3-Na+CACA管 周 毛 细 血 管HCO3- + H+H+ATP酶H+H2CO3 H2O+CO2HCO3-CACl

3、-近曲小管集合管管腔Na+K+2、泌NH4+Na+-K+ATP酶Na+H+H2CO3 HCO3-管 周 毛 细 血 管 H+ATP酶H+H2CO3 H2O+CO2HCO3-CACl-近曲小管集合管管腔NH4+谷氨酰胺谷氨酸-酮戊二酸Na+K+Na+酶NH3NH3NH4+（四）组织细胞对酸碱平衡的调节作用H+K+H+k+交换小结： 血液缓冲系统：反应迅速，作用不能持久； 肺的调节：作用效能最大，30分钟达到高峰； 细胞的缓冲：34小时后发挥作用； 肾的调节：作用慢，数小时后起作用，35天达到高峰。 反映酸碱平衡常用的指标及意义一 pH和H+浓度pH值的计算方法： HAH+ + A-pH=PK +

4、 lgA-HApH=Pka + lg HCO3-H2CO3血液的pH值：H2CO3=CO2溶解度 PaCO2=0.03 PaCO2= 6.1 + lg0.0340= 7.4024正常人动脉血pH为：7.357.45二 动脉血CO2分压正常人PaCO2：3346mmHg 平均 40mmHg（1mmHg = 0.133kPa）PaCO2是反映呼吸的指标。PaCO2原发性升高呼酸PaCO2原发性降低呼碱三 标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐标准碳酸氢盐（standard bicarbonate，SB）：是全血在标准条件下（温度在3738，血红蛋白氧饱和度为100%，用 PaCO240mmHg的气体平衡）所测

5、得的血浆HCO3-的含量。实际碳酸氢盐（actual bicarbonate，AB）：是指隔绝空气的血液标本，在实际PaCO2，实际体温和血氧饱和度条件下测得的血浆HCO3-的浓度。正常：AB=SB=24mmol/L （2227mmol/L）AB SB 呼酸或代偿后代碱AB SB呼碱或代偿后代酸四 缓冲碱缓冲碱（buffer base，BB）：是指血液中一切具有缓冲作用的负离子碱的总和，包括HCO3-、Hb-、HbO2-、Pr -、HPO4-。它是反映代谢因素的指标。正常值：48mmol/L （4552mmol/L）五 碱剩余碱剩余（base excess，BE）：标准条件下（PaCO2为5.

6、32kPa，体温为3738，Hb的氧饱和度为100%），用酸或碱滴定全血标本至pH为7.40时所需的酸或碱的量。它是反映代谢因素的指标。正常值： 3.0 3.0 mmol/L六 、阴离子间隙 阴离子间隙（anion gap，AG）：血浆中未测定的阴离子与未测定的阳离子的差值。Na+（104）Cl-（140）HCO3-（24）UCUAAG = UA-UC =Na+ (Cl- + HCO3-) = 12mmol/L正常范围：122mmol/L问: AG增高常见于什么情况? AG酸碱平衡紊乱分类:单纯型酸碱平衡紊乱呼吸性因素呼酸 PaCO2呼碱 PaCO2代谢性因素代酸 HCO3-代碱 HCO3-混

7、合型酸碱平衡紊乱以上都是原发性改变一 代谢性酸中毒原发性HCO3-而导致pH下降pH = Pka + lg HCO3- PaCO2pH（一）原因H+固定酸产生、摄入过多：乳酸中毒、 酮症酸中毒、水杨酸中毒固定酸排泄障碍：严重肾功能衰竭， H+排泄障碍(Metabolic Acidosis)HCO3-HCO3-丢失过多：腹泻、肠瘘、肠道引流 肾小管酸中毒、碳酸酐 酶抑制剂HCO3-浓度下降：血液稀释高血钾：血钾H+K+代谢性酸中毒细胞外H+肾小管上皮细胞内H+浓度下降 碳酸酐酶、谷 胺酰氨酶活性尿液呈碱性反常性碱性尿肾泌H+（二）分类1.AG增高型： 是指除了含氯以外的任何固定酸的血 浆浓度增大

8、时的代谢性酸中毒。如：乳酸中毒、酮症 酸中毒等。酸根离子增多导致未测定阴离子增加，即AG增加，HCO3-被H+中和而减少。 2.AG正常型：常见于消化直接丢失HCO3-、轻度或中度肾功能衰竭正常AGAG不变AGNa+Cl-HCO3-AGNa+Cl-HCO3-AGNa+Cl-HCO3-（三 ）机体的代偿1. 血液的缓冲及细胞内的缓冲代偿调节作用血液：缓冲碱不断被消耗H2CO3H+ + HCO3-平衡向左移动约1/2的H+通过H+K+交换进入细胞内进行缓冲反映酸碱平衡的代谢指标：AB，SB，BB，BE负值K+H+高钾血症 2 .肺的代偿调节作用H+外周化学感受器呼吸中枢兴奋呼吸加深加快 （颈动脉体

9、和主动脉体）肺通气量排出CO2PaCO2继发性（最大代偿：PaCO2降到10mmHg）使HCO3-/H2CO3接近正常3 .肾的代偿调节作用碳酸酐酶、谷胺酰氨酶活性泌H+、NH4+ （尿液呈酸性）（四） 代酸对机体的影响1 .心血管系统室性心率失常高钾血症心肌收缩力减弱H+竞争性抑制Ca2+血管对儿茶酚胺的反应性降低2 .中枢神经系统：表现为意识障碍、昏迷。谷氨酸-氨基丁酸谷氨酸脱羧酶（抑制性神经递质）ATP生成减少大脑能量供应不足二 呼吸性酸中毒原发性PaCO2升高而导致pH值下降。呼吸中枢抑制呼吸肌麻痹呼吸道阻塞胸廓病变肺部疾患呼吸机使用不当（一）原因：（二 ）分类及机体的代偿 急性呼吸性

10、酸中毒：常见于急性呼吸道阻塞、急性心 源性肺水肿、中枢或呼吸肌麻痹等。机体的代偿：仅靠细胞内外离子交换及细胞内缓冲， 常表现为失代偿。K+H2CO3HCO3- + H+ CO2CO2+H2OH2CO3H+HCO3-Cl-HCO3-红细胞（由非碳酸氢盐缓冲系统缓冲） 慢性呼酸：见于气道及肺部慢性炎症引起COPD及肺广 泛纤维化或肺不张等，一般指PaCO2高浓度 潴留达24小时以上者。机体的代偿：轻度和中毒慢性呼酸时可代偿肾碳酸酐酶、谷胺酰氨酶活性泌H+、NH4+ 重吸收HCO3-细胞内外离子交换及细胞内缓冲HCO3-继发性HCO3-/H2CO3比值接近20 1pH值接近正常（四）对机体的影响1.

11、 CO2直接舒张血管：使脑血流量增加，引起头痛。2. 对中枢神经系统功能的影响：表现为肺性脑病。3 .心律失常：高钾血症（五） 防治的病理生理基础1 .去除病因；2 .改善通气；三 代谢性碱中毒（一）原因H+丢失经胃丢失：剧烈呕吐、胃液抽吸引起胃酸 大量丢失经肾丢失使用髓袢类或噻嗪类利尿剂泌H+盐皮质激素过多集合管泌氢低钾排氢HCO3-过量负荷：外源性HCO3-摄入过多，浓缩性碱中毒低钾血症H+-K+交换代谢性碱中毒肾小管细胞内H+泌H+尿呈酸性反常性酸性尿血浆中HCO3-原发性降低(二) 分类盐水反应性碱中毒:见于呕吐、胃液吸引、应用 利尿剂有效循环血量不足、 伴低钾低氯，盐水治疗有效。盐水

12、抵抗性碱中毒：见于全身性水肿，醛固 酮增多严重低钾等，盐水 治疗无效。（三）机体的代偿调节体液的缓冲和细胞内外的离子交换H2CO3H+ + HCO3-平衡向右移动K+H+低钾血症 肺的代偿调节3 肾的代偿调节碳酸酐酶、谷胺酰氨酶活性泌H+、NH4+（尿液呈碱性）H+外周化学感受器呼吸中枢抑制呼吸变浅变 （颈动脉体和主动脉体）慢肺通气量排出CO2 PaCO2继发性（最大代偿：PaCO2升到55mmHg）使HCO3-/H2CO3接近正常(四)对机体的影响中枢神经系统功能改变：烦躁不安、精神错乱、 谵妄意识障碍。谷氨酸-氨基丁酸谷氨酸脱羧酶琥珀酸转氨酶（抑制性神经递质）血红蛋白氧离曲线左移：组织供氧

13、不足低钙： Ca2+血浆蛋白结合钙H+低钾：H+-K+交换OH-四 、呼吸性碱中毒血浆中H2CO3浓度原发性降低（一）原因1 低氧血症；2 肺疾患；3 呼吸中枢受到直接刺激；4 人工呼吸机使用不当；（二）分类及机体的代偿 急性呼吸性碱中毒：PaCO2在24小时内急剧下降， 常见于人工通气过度、高热、低氧血症等。机体的代偿：主要靠血液的非碳酸氢盐缓冲系统缓冲。K+H2CO3HCO3- + H+ CO2CO2+H2OH2CO3H+HCO3-Cl-HCO3-红细胞红细胞PaCO2每下降10mmHg，血浆HCO3-浓度降低2mmol/L 慢性呼吸性碱中毒：见于慢性颅脑疾病、肺部疾患、缺氧等。机体的代偿

14、血液及细胞的非碳酸氢盐缓冲系统缓冲肾的调节：代偿性泌氢减少PaCO2每下降10mmHg，血浆HCO3-浓度降低5mmol/L（四）对机体的影响PaCO2脑血管收缩眩晕，四肢及口周感觉异常，意识障碍，抽搐细胞内碱中毒糖原分解磷酸化合物生成细胞外液磷进入细胞血浆磷酸盐混合性酸碱平衡紊乱一 相加型pH H2CO3 HCO3-代酸呼酸 （代偿）（原发）（原发）（代偿）NN混合（代偿）（原发）代碱呼碱（原发）（代偿）混合NN二 相消型pH H2CO3 HCO3-代酸（代偿）（原发）呼碱（原发）（代偿）N混合代碱（代偿）（原发）呼酸 （原发）（代偿）混合NpH H2CO3 HCO3-代酸（代偿）代碱（代偿）（原发）混合NNN三 三重型酸碱平衡紊乱pH H2CO3 HCO3-代酸+代碱+呼酸代酸+代碱+呼碱不定不定不定不定不定不定（原发）病历分析 彭某，男，冠心病左心衰，肺感