酸碱平衡课件

酸碱平衡第十五章

acid-basebalance酸碱平衡第十五章acid-basebalance掌握：体内酸、碱物质的来源，血中主要缓冲体系，肺、肾对酸碱平衡调节机制。熟悉：酸碱平衡失常的基本类型，判断酸碱平衡失常的指标及其意义，酸碱平衡与血钾血氯的关系。腹泻时酸碱平衡将发生哪些变化。了解：血液缓冲机制。掌握：体内酸、碱物质的来源，血中主要缓冲体系，肺、肾对酸碱平酸碱平衡定义机体通过各种调节机制调节酸性和碱性物质的含量与比例，使体液的pH值恒定在一定范围内的过程，称为酸碱平衡调节系统：血液、肺、肾。酸碱平衡失常：酸或碱过多，或肺、肾调节功能障碍，体液PH改变，称之为酸碱平衡失常。酸碱平衡定义机体通过各种调节机制调节酸性和碱性物质的含量与比1、来源：糖、脂、蛋白质氧化产生的CO2与水化合生成。2、概念：H2CO3解离后可释放的H+，因此HCO3又称挥发酸。3、生成量：CO2：300~400升/天。相当于15mol碳酸或H+第一节

体内酸碱性物质的来源一、酸性物质的来源:主要来自代谢(一)、挥发性酸-----碳酸1、来源：糖、脂、蛋白质氧化产生的CO2与水化合生成。第一节CO2＋H2O碳酸酐酶H2CO3H+＋HCO3-碳酸酐酶(CA)存在于：红细胞、肾小管上皮细胞、肺泡上皮细胞和胃粘膜细胞碳酸：体内产量最多的酸，产生的H+为呼吸性H+CO2＋H2O碳酸酐酶H2CO3H+＋HCO3-碳酸酐酶(C（二）、固定酸-----非挥发性酸

一般认为：糖类、脂类和蛋白质都是“成酸食物”。Why？第一节体内酸碱性物质的来源1、概念：物质代谢产生的有机酸和无机酸所释放的氢称为代谢性H+。2、来源：糖、蛋白质、脂代谢产生的有机酸（乳酸和丙酮酸等）、无机酸（硫酸、磷酸）3、生成量：50~100mmol/L，量虽少，但只能从肾排出，又称固定酸。（二）、固定酸-----非挥发性酸一般认为：糖类、脂类和蛋二、碱性物质来源1、水果、蔬菜中的有机酸盐。如苹果酸及柠檬酸钠或钾盐，有机酸被氧化，留下钠和钾。2、药物。如碳酸氢钠3、代谢产生少量.所以体内酸的来源多于碱，酸中毒机率多于碱中毒。机体对酸碱平衡的调节作用以对酸的调节为主。二、碱性物质来源1、水果、蔬菜中的有机酸盐。如苹果酸及柠檬酸占体液总缓冲能力的1/6

第二节酸碱平衡的调节一、血液的缓冲体系与缓冲作用（一）、血液的缓冲体系血浆:H2CO3NaHCO3,NaH2PO4Na2HPO4,HPrNaPr红细胞:HHbKHb,HHbO2KHbO2,H2CO3KHCO3,KH2PO4K2HPO4占体液总缓冲能力的1/6第二节酸碱平衡的调节一、血液的血浆中以碳酸氢盐缓冲体系最重要，红细胞中以Hb、HbO2系统最重要。各缓冲系统的缓冲能力如下：血浆中以碳酸氢盐缓冲体系最重要，红细胞中以Hb、HbO2系统

（1）抗酸能力强血浆[HCO3_]/H2CO3]缓冲对最为重要的原因

一定程度上[HCO3_]可代表血浆对固定酸的缓冲能力，故称碱储。

（2）血浆pH主要取决于此缓冲对比值（3）易受肺与肾的调节一、血液的缓冲体系与缓冲作用（1）抗酸能力强血浆[HCO3_]/H2CO3]缓冲对血浆pH的确定：根据Henderson-Haselbach方程式H2CO3HCO3－pH∝=6.1+lg201=6.1+1.3=7.4=6.1+lg240.226×5.32[H2CO3]pH=pKa+lg[HCO3_]比值不变，PH不变血浆pH的确定：H2CO3HCO3－pH∝=6.1+（二）血液缓冲系统的缓冲机制1.对固定酸的缓冲作用

HA+NaHCO3

H2CO3

+NaA

HA+Na2HPO4

NaH2PO4

+NaA

HA+NaPr

HPr+NaA

缓冲的结果:强酸→弱酸，pH无剧烈变化但缓冲碱↓，缓冲酸↑→比值↓→pH↓且无酸排出。说明：仅靠血液的缓冲不够，还须依赖其他调节机制。（二）血液缓冲系统的缓冲机制1.对固定酸的缓冲作用HA+2.对碱性物质的缓冲作用（次要）BOH+H2CO3

BHCO3

+H2O

BOH+HPr

BPr

+H2O

缓冲的结果:强碱→弱碱，pH无剧烈变化,但缓冲酸↓,缓冲碱↑→比值↑→pH↑说明：仅靠血液的缓冲不够，还须依赖其他调节机制。

BOH+NaH2PO4BNaHPO4

+H2O

2.对碱性物质的缓冲作用（次要）BOH+H2CO33.对挥发性酸的缓冲作用H+

+Hb-

HHb

当血液流经组织时：CO2＋H2O碳酸酐酶H2CO3H+＋HCO3-CO2扩散入血,大部分进入红细胞H+

+HbO2-

HHbO2

HHb+O2H+

+Pr-

HPr

H+

+HPO42-

H2PO4_

缓冲H+的结果：消耗了上述4种缓冲碱，但有等量HCO3-生成，缓冲碱总量无改变。（不同点）CO2运输3.对挥发性酸的缓冲作用H++Hb-体内产生的CO2有10%在血浆中变为H2CO3，其余90%进入红细胞。在红细胞内5%CO2维持不变，约20%与HbO2结合成碳氧血红蛋白，63%经碳酸酐酶作用很快转变为H2CO3，并解离为H+和HCO3-。当血液流经组织时的调节机制是：体内产生的CO2有10%在血浆中变为H2CO3，其余90%进当血液流经肺部时的缓冲机理当血液流经肺部时的缓冲机理3.对挥发性酸的缓冲作用当血液流经肺部时：H++HbO2_HPr

H++Pr-

H2PO4_

H++HPO42_

总之，通过血红蛋白缓冲作用和肺的呼吸作用可最终完成对挥发性酸的缓冲。H++HCO3-碳酸酐酶H2CO3H2O+CO2↑HHb

H++Hb-H+则发生下列反应：HHb

+O2

HHbO23.对挥发性酸的缓冲作用当血液流经肺部时：H++HbO2_H血液缓冲系统对挥发性酸的缓冲作用肺外毛细血管肺毛细血管组织代谢产生CO2+H2OH+HCO3-HCO3-CO2+H2O呼出O2HbO2-HHb静脉动脉血液循环O2H+HHbHbO2-供组织利用大气血液缓冲系统对挥发性酸的缓冲作用肺外毛细血管肺毛细血管组织代二、肺对酸碱平衡的调节机制

肺主要通过调节CO2排出来控制血中[H2CO3],以调节[HCO3_]/H2CO3比值,而达到调节机体酸碱平衡的作用pHPCO2延髓呼吸中枢的兴奋性肺排出CO2量

呼吸中枢可调节呼吸频率和深浅度，控制肺的通气率二、肺对酸碱平衡的调节机制肺主要通过调节CO2排出来二、肺调节酸碱平衡的机制当血液中H+增多时：H+↑pH↓缓冲H2CO3生成↑CO2↑PCO2↑（+）呼吸中枢呼吸加深加快CO2排出↑二、肺调节酸碱平衡的机制当血液中H+增多时：H+↑pH↓缓冲二、肺调节酸碱平衡的机制当血液中碱增多时：OH_↑pH↑缓冲HCO3_生成↑H2CO3消耗↑H2CO3↓PCO2↓（—）呼吸中枢呼吸变浅变慢CO2排出↓二、肺调节酸碱平衡的机制当血液中碱增多时：OH_↑pH↑缓冲肺通过增加或减少C02的排出量，控制体内H2CO3浓度，这种控制受延髓的呼吸中枢和外周化学感受器(颈动脉窦和主动脉弓)的调节。当PH下降，PCO2升高，呼吸深、快，多呼出CO2。当血PH升高，PCO2下降，呼吸浅、慢，保留CO2。二、肺调节酸碱平衡的机制肺通过增加或减少C02的排出量，控制体内H2CO3浓度，这种二、肺调节酸碱平衡的机制肺调节CO2有一定的限度正常情况：肺泡气中CO2浓度约5.5%;肺泡CO2

升高0.2%,肺通气量增加1倍;肺泡CO2

升高到9%,呼吸中枢受抑制;肺泡CO2

升高到35~40%,呼吸中枢完全麻痹,呼吸停止;肺泡CO2较正常下降0.2%,呼吸暂停临床上输O2不宜输纯O2,观察病人也要注意呼吸的频率和深浅度二、肺调节酸碱平衡的机制肺调节CO2有一定的限度二、肺调节酸碱平衡的机制

总之,固定酸↑但肺不能直接调节[HCO3_]血浆[HCO3_]绝对量仍有改变血液缓冲有赖于肾调节缓冲碱↓比值↓pH↓[H2CO3]↓

比值和pH恢复或接近正常缺陷肺调节[HCO3_]↓[H2CO3]↑[HCO3_]↓[H2CO3]↓二、肺调节酸碱平衡的机制总之,固定酸↑但肺不能直三、肾调节酸碱平衡的机制泌H+泌NH3重吸收NaHCO3再生NaHCO3K+-Na+交换排出过多的碱性物质肾脏维持酸碱平衡的主要方式：肾脏的作用是调节和恢复血浆[NaHCO3]三、肾调节酸碱平衡的机制泌H+肾脏维持酸碱平衡的主要方式：肾（一）、NaHCO3的重吸收CO2H2CO3H2OCO2CAH2OCANa+HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+Na+HCO3_HCO3_钠泵（一）、NaHCO3的重吸收CO2H2CO3H2OCO2CA重吸收NaHCO3保证NaHCO3不再丢失稳定其血浆[NaHCO3]重吸收NaHCO3作用：重吸收NaHCO3缺陷：未直接排酸未补充缓冲所消耗的NaHCO3因此，需通过NaHCO3再生如没有NaHCO3重吸收“雪上加霜”重吸收NaHCO3保证NaHCO3不再丢失稳定其血浆[NaH(二)NaHCO3的再生(尿液的酸化1)CO2H2OCANa+HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+HCO3_钠泵Na+NaHPO4_NaH2PO4排酸(二)NaHCO3的再生(尿液的酸化1)CO2H2OCANNaHCO3再生作用：可直接排酸（以NaH2PO4形式）

补充了缓冲所消耗的NaHCO3肾小管尿液的酸化作用H2CO3NaHCO3NaH2PO4Na2HPO4原尿终尿4/11/9920/11/20可滴定酸尿的可滴定酸度?NaHCO3再生作用：可直接排酸（以NaH2PO4形式）补除NaH2PO4外，其他固定酸：乙酰乙酸β-羟基丁酸

乳酸硫酸血液缓冲NaA肾调节尿液酸化意义

严重糖尿病等疾病时这种尿液酸化作用对于维持酸碱平衡起重要作用除NaH2PO4外，其他固定酸：乙酰乙酸β-羟基丁酸乳酸(二)、NaHCO3的再生尿液的酸化2CO2H2OCANa+HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+HCO3_钠泵Na+A_HA排酸(二)、NaHCO3的再生尿液的酸化2CO2H2OCA

正常情况下，每天产生的代谢性H+约总量的40%是通过尿液的酸化作用来排出的：尿液的酸化作用：可直接排出过多的酸性物质

可再生NaHCO3补充其消耗尿液的酸化作用缺陷：尿液pH降至4.5左右时,泌H+困难,甚至停止。因此，要靠肾小管细胞泌NH3正常情况下，每天产生的代谢性H+约总量的40%(三)NH3的分泌(NaHCO3的再生)CO2H2OCANa+HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+HCO3_钠泵Na+Cl_NH4Cl谷氨酰胺一般氨基酸NH3(三)NH3的分泌(NaHCO3的再生)CO2H2OCAN血液肾小管细胞肾小管腔NH3(脂溶性)pH

高低NH3的透出方向

pH高pH低肝昏迷使用碱性利尿药泌H+++正常(三)NH3的分泌(NaHCO3的再生)血液肾小管细胞肾小管腔NH3pH高低NH3的pH高pH

正常情况下，每天产生的代谢性H+约总量的60%是通过泌NH3,,以NH4+形式排出。

严重酸中毒时,每天以NH4+排出的代谢性H+为正常情况下的10倍。正常情况下，每天产生的代谢性H+约总量的6第三节酸碱平衡与电解代谢的关系原尿中的K+在近曲肾小管几乎全部重吸收终尿中的K+几乎全部是由远曲肾小管排泌原则：每排出一个K+，要同时从管腔中回收一个Na+，这过程称K+-Na+交换。-------机体保存血浆Na+的另一重要方式第三节酸碱平衡与电解代谢的关系原尿中的K+在近曲肾小一、酸碱平衡与血钾浓度的关系高血钾低血钾互为因果酸中毒碱中毒一、酸碱平衡与血钾浓度的关系高血钾低血钾互为因果酸中毒碱中毒K+-Na+交换↓H+-Na+交换↑H+与K+交换K+进入细胞外液↑肾小管中排K↓排H+↑即一般酸中毒时尿呈酸性高血钾[H+]细胞外液＞[H+]细胞内液酸中毒细胞部分H+K+-Na+交换↓H+-Na+交换↑H+与K+交换K+进入细碱中毒[H+]细胞外液＜

[H+]细胞内液K+-Na+交换↑H+-Na+交换↓移出细胞部分H+H+与K+交换K+进入细胞内液↑肾小管中排K↑排H+↓即一般碱中毒时尿呈碱性低血钾碱中毒[H+]细胞外液＜[H+]细胞内液K+-Na+交换↑二、酸碱平衡与血氯浓度的关系血浆主要阳离子：Na+血浆主要阴离子：Cl-、HCO3-总电荷数相等呈电中性当Na+浓度不变时，Cl-、升高，必然伴随HCO3-降低。而Cl-降低，必然引起HCO3-升高，两者呈消长关系。当呕吐时，

Cl-降低，肾重吸收HCO3-多，弥补负离子不足，引起低Cl-性碱中毒；当腹泻或胃肠引流时，

碱性消化液丢失，血中HCO3-少，弥补负离子不足，出现高Cl-性酸中毒；二、酸碱平衡与血氯浓度的关系血浆主要阳离子：Na+总电荷数相排出过多的碱性物质肾对NaHCO3排出的阈值(肾阈)----28mmol/L

血[NaHCO3]＞肾阈(体内碱性物质↑)肾小管对NaHCO3重吸收↓尿排出NaHCO3↑血[NaHCO3]＜23mmol/L(体内碱性物质↓)原尿中NaHCO3几乎全部重吸收排出过多的碱性物质肾对NaHCO3排出的阈值(肾阈)----酸碱平衡的调节机制总结

血液、肺和肾调节酸碱平衡机制，是相辅相成的。

血液的缓冲系统首当其冲，作用最快，数分钟内就可实现缓冲。缺点：缓冲能力有限肺的调节在15～30min才发挥作用。缺点：只能对碳酸进行缓冲。肾脏作用迟，需数小时才见效。优点：持续时间长，作用彻底，故需保护肾脏。酸碱平衡的调节机制总结血液、肺和肾调节酸碱平第四节酸碱平衡类型及血液生化指标主要为亨-哈方程式的3个参数：[H2CO3][HCO3-]

pH=pKa+lg=6.1+lg

[HCO3_]α×PCO2pHpH、[HCO3-]、PCO2第四节酸碱平衡类型及血液生化指标主要为亨-哈方程式的3个参一、检验酸碱平衡的常用生化指标血液pHPCO2SB、ABBBBECO2CPAG一、检验酸碱平衡的常用生化指标血液pH定义:未分离血细胞的血浆pH(一)pH正常人动脉血参考值:7.35～7.45意义:失代偿性酸中毒失代偿性碱中毒参考范围内<7.35>7.45失调的代偿期酸中毒+碱中毒正常定义:未分离血细胞的血浆pH(一)pH正常人动脉血参考值(二)二氧化碳分压（PCO2）正常人动脉血参考值:4.65～5.98(kPa)，即35～45mmHg定义:

血浆中呈物理溶解状态的CO2分子所产生的张力意义：反映呼吸性因素的重要指标>5.98kPa:CO2潴留

原发性呼吸性酸中毒继发性代偿性代谢性碱中毒<4.65kPa:

CO2不足

原发性呼吸性碱中毒继发性代偿性代谢性酸中毒(二)二氧化碳分压（PCO2）正常人动脉血参考值:定义:SB(standardbicarbonate),AB(actualbicarbonate)SB:

标准条件下测得的动脉血浆[HCO3_]

AB:

实际条件下测得的动脉血浆[HCO3_]

SB:

排除呼吸性因素影响，反映代谢性因素AB:

未排除呼吸性因素，受呼吸+代谢影响AB－SB:

反映呼吸因素影响正常人AB=SB(三)标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐38℃,Hb的氧饱和度:100%,PCO2:5.32kPa标准条件SB(standardbicarbonate),AB(AB=SB=24～27mmol/LAB＞SBCO2潴留(三)SB、AB呼吸性酸中毒AB＜SBCO2排出过多呼吸性碱中毒AB=SB＜24mmol/LAB=SB＞27mmol/L失代偿性代谢酸中毒失代偿性代谢碱中毒正常人意义AB=SB=24～27mmol/LAB＞SBCO2潴留定义血液中具有缓冲作用的碱性物质的总和,即血液中具有缓冲作用的负离子总和(四)缓冲碱(BufferBase,BB)全血BB=[HCO3_]+[Pr-]+[HPO42-]+[Hb-

]+[HbO2-]血浆BB=[HCO3_]+[Pr-]＋[HPO42-]参考值全血BB45～52mmol/L不受PCO2影响

Why?血浆BB42mmol/L意义BB↓代谢性酸中毒BB↑代谢性碱中毒反映代谢性因素的指标定义血液中具有缓冲作用的碱性物质的总和,即血液中具定义在标准条件下将1升的全血或血浆滴定至pH7.40时所用的酸或碱的量(五)碱剩余(BaseExcess,BE)参考值0±3mmol/L意义反映代谢性因素的指标用酸滴定碱剩余

＋表示代谢性碱中毒用碱滴定碱欠缺

－表示代谢性酸中毒BE=实际BB(实际条件)－正常BB(标准条件)定义在标准条件下将1升的全血或血浆滴定至pH7.4(六)二氧化碳结合力

(CO2

combiningpower,CO2CP)参考值23～31mmol/L,平均27mmol/L意义反映血浆中HCO3_的含量↑:代谢性碱中毒或代偿性呼吸性酸中毒↓:

代谢性酸中毒或代偿性呼吸性碱中毒定义

在25℃，PCO2

为5.32kPa时100ml血浆中以HCO3_形式存在的CO2量.一般医院仍使用此指标,大医院不用.(六)二氧化碳结合力参考值23～31mmol/L,平均(七)阴离子隙(aniongap,AG)参考值12±2mmol/L意义用于代谢性酸中毒的诊断AG＞30mmol/L有肯定的诊断意义血浆中未测定阴离子与未测定阳离子之差即Y为阴或阳离子总数;TC:可测定阳离子,TA:可测定阴离子=(Na++K+)-(HCO3_+Cl_)≈Na+—(HCO3_+Cl_)高氯性酸中毒则可出现AG正常AG=UA-UC=(Y-TA)-(Y-TC)=TC-TA(七)阴离子隙(aniongap,AG)参考值12反映代谢性因素的指标：即反映[HCO3_]

SBABBBBECO2CPAG反映呼吸性因素的指标：PCO2反映综合性因素的指标：pH总结反映代谢性因素的指标：即反映[HCO3_]SB反映呼吸性二、酸碱平衡失常的类型代偿性:失代偿性:酸碱平衡失调比值正常，但浓度改变比值和浓度都改变pH＞

7.45-------失代偿性碱中毒pH＜

7.35-------失代偿性酸中毒H2CO3(1)pH∝HCO3_(20)二、酸碱平衡失常的类型代偿性:失代偿性:酸碱平衡失调比值正常单纯性酸碱平衡失调:1种原发改变引起原发性原发性代谢性碱中毒代谢性酸中毒呼吸性酸中毒呼吸性碱中毒根据失调的起因分混合性酸碱平衡失调:2种或3种原发改变H2CO3(1)HCO3_

(20)pH∝单纯性酸碱平衡失调:1种原发改变引起原发性原发性代谢性碱中生化指标变化的共同特征一、单纯性酸碱平衡失调pH值与酸或碱中毒一致，PCO2和[HCO3_]呈同向变化,原发改变更明显代谢性酸中毒代谢性碱中毒pH值↓,[HCO3_],PCO2↓呼吸性碱中毒pH值↑,PCO2,[HCO3_]↓呼吸性酸中毒pH值↓,PCO2,[HCO3_]↑,PCO2↑pH值↑,[HCO3_]生化指标变化的共同特征一、单纯性酸碱平衡失调pH值与酸或碱中血浆[HCO3_]原发性减少所致原因与机制?酸多AGNa+Cl－HCO3－AG↑AG正常(一)、代谢性酸中毒血浆[HCO3_]原发性减少所致原因与机制?酸多AGNa+C1.原因---------（1）固定酸产生↑

→消耗HCO3_

↑

乳酸↑酮体↑酸性药物摄入↑急、慢性肾功能衰竭血浆[NaHCO3]

↓

（2）固定酸排除↓（3）HCO3_

丢失↑腹泻，肠瘘代谢性酸中毒1.原因---------（1）固定酸产生↑→消耗HCO2.代偿机制固定酸↑血液缓冲超过代偿能力缓冲碱↓比值↓pH↓肺代偿时间很短暂[HCO3_][H2CO3]↑[H2CO3]↓

[HCO3_]

[H2CO3]

↓肾调节肾疾病除外比值正常，但浓度改变比值和浓度都改变代偿性失代偿性代谢性酸中毒pH<7.352.代偿机制固定酸↑血液缓冲超过代偿能力缓冲碱3.生化指标特征代谢性酸中毒pH↓[HCO3_]

[H2CO3]

↓pH<7.35反映[HCO3-]指标↓ABSBBBCO2CPBE负值增加PCO2代偿性↓3.生化指标特征代谢性酸中毒pH↓[HCO31.原因-------（1）呼吸中枢抑制CO2潴留,血浆[H2CO3]

↑

（2）呼吸肌麻痹（3）呼吸道阻塞呼吸性酸中毒（4）肺部疾患（5）胸廓病变1.原因-------（1）呼吸中枢抑制CO2潴留,血浆2.代偿机制肺功能障碍[H2CO3]↑肾调节呼吸性酸中毒血浆缓冲系统Na2HPO4，NaPr红细胞缓冲系统

KHb

，KHbO2[HCO3_]↑

↓[H2CO3][HCO3_]↑NaHCO3重吸收和再生↑2.代偿机制肺功能障碍[H2CO3]↑肾调节3.生化指标特征呼吸性酸中毒pH↓pH<7.35反映[HCO3-]指标代偿性↑ABSBBBCO2CPBE正值增加PCO2↑[HCO3_][H2CO3]3.生化指标特征呼吸性酸中毒pH↓pH<7.35反映1.原因---------（1）

体内H+丢失↑

急性幽门梗阻持续呕吐胃肠引流过度低血钾或醛固酮分泌↑使肾泌H+↑服药血浆[NaHCO3]

↑

（2）NaHCO3摄入↑代谢性碱中毒1.原因---------（1）体内H+丢失↑急性幽门2.代偿机制超过代偿能力pH↑[H2CO3]代偿↑

比值正常，但浓度改变比值和浓度都改变代偿性失代偿性代谢性碱中毒pH>7.45肺代偿呼吸变浅变慢NaHCO3↑NaHCO3重吸收和再生↓肾调节2.代偿机制超过代偿能力pH↑[H2CO3]代3.生化指标特征代谢性碱中毒pH↑[HCO3_]

[H2CO3]↑pH>7.45反映[HCO3-]指标↑ABSBBBCO2CPBE正值增加PCO2代偿性↑3.生化指标特征代谢性碱中毒pH↑[HCO31.原因-------（1）精神性通气过度如癔病CO2呼出过多,血浆[H2CO3]

↓

（2）人工呼吸机使用不当致通气过度（3）颅脑损伤致呼吸中枢兴奋呼吸性碱中毒（4）肝昏迷、高热、水杨酸中毒等1.原因-------（1）精神性通气过度如癔病CO2呼出2.代偿机制CO2排出过多[H2CO3]↓肾调节呼吸性碱中毒NaHCO3重吸收和再生↓[HCO3_]代偿性↓2.代偿机制CO2排出过多[H2CO3]↓肾调3.生化指标特征呼吸性碱中毒pH↑pH>7.45反映[HCO3-]指标代偿性↓ABSBBBCO2CPBE负值增加PCO2↓[HCO3_][H2CO3]3.生化指标特征呼吸性碱中毒pH↑pH>7.45反映二、混合性酸碱平衡失调定义：同一患者有两种或三种的单纯性酸碱平衡失调同时存在。合并两种者称二重性酸碱平衡失调合并三种者称三重性酸碱平衡失调代谢性酸中毒＋呼吸性酸中毒代谢性碱中毒＋呼吸性碱中毒代谢性酸中毒＋呼吸性碱中毒代谢性碱中毒＋呼吸性酸中毒代谢性酸中毒＋代谢性碱中毒相加型相抵型二、混合性酸碱平衡失调定义：同一患者有两种或三种的单纯性酸碱共同特征是pH值与酸或碱中毒一致，PCO2和[HCO3-]呈同向变化，原发改变更明显

单纯性酸碱平衡失调时主要生化指标变化特征酸碱平衡失调类型pH[HCO3-]PCO2

呼吸性碱中毒代谢性酸中毒代谢性碱中毒呼吸性酸中毒共同特征是pH值与酸或碱中毒一致，PCO2和[HCO3-]酸碱平衡第十五章

acid-basebalance酸碱平衡第十五章acid-basebalance掌握：体内酸、碱物质的来源，血中主要缓冲体系，肺、肾对酸碱平衡调节机制。熟悉：酸碱平衡失常的基本类型，判断酸碱平衡失常的指标及其意义，酸碱平衡与血钾血氯的关系。腹泻时酸碱平衡将发生哪些变化。了解：血液缓冲机制。掌握：体内酸、碱物质的来源，血中主要缓冲体系，肺、肾对酸碱平酸碱平衡定义机体通过各种调节机制调节酸性和碱性物质的含量与比例，使体液的pH值恒定在一定范围内的过程，称为酸碱平衡调节系统：血液、肺、肾。酸碱平衡失常：酸或碱过多，或肺、肾调节功能障碍，体液PH改变，称之为酸碱平衡失常。酸碱平衡定义机体通过各种调节机制调节酸性和碱性物质的含量与比1、来源：糖、脂、蛋白质氧化产生的CO2与水化合生成。2、概念：H2CO3解离后可释放的H+，因此HCO3又称挥发酸。3、生成量：CO2：300~400升/天。相当于15mol碳酸或H+第一节

体内酸碱性物质的来源一、酸性物质的来源:主要来自代谢(一)、挥发性酸-----碳酸1、来源：糖、脂、蛋白质氧化产生的CO2与水化合生成。第一节CO2＋H2O碳酸酐酶H2CO3H+＋HCO3-碳酸酐酶(CA)存在于：红细胞、肾小管上皮细胞、肺泡上皮细胞和胃粘膜细胞碳酸：体内产量最多的酸，产生的H+为呼吸性H+CO2＋H2O碳酸酐酶H2CO3H+＋HCO3-碳酸酐酶(C（二）、固定酸-----非挥发性酸

一般认为：糖类、脂类和蛋白质都是“成酸食物”。Why？第一节体内酸碱性物质的来源1、概念：物质代谢产生的有机酸和无机酸所释放的氢称为代谢性H+。2、来源：糖、蛋白质、脂代谢产生的有机酸（乳酸和丙酮酸等）、无机酸（硫酸、磷酸）3、生成量：50~100mmol/L，量虽少，但只能从肾排出，又称固定酸。（二）、固定酸-----非挥发性酸一般认为：糖类、脂类和蛋二、碱性物质来源1、水果、蔬菜中的有机酸盐。如苹果酸及柠檬酸钠或钾盐，有机酸被氧化，留下钠和钾。2、药物。如碳酸氢钠3、代谢产生少量.所以体内酸的来源多于碱，酸中毒机率多于碱中毒。机体对酸碱平衡的调节作用以对酸的调节为主。二、碱性物质来源1、水果、蔬菜中的有机酸盐。如苹果酸及柠檬酸占体液总缓冲能力的1/6

第二节酸碱平衡的调节一、血液的缓冲体系与缓冲作用（一）、血液的缓冲体系血浆:H2CO3NaHCO3,NaH2PO4Na2HPO4,HPrNaPr红细胞:HHbKHb,HHbO2KHbO2,H2CO3KHCO3,KH2PO4K2HPO4占体液总缓冲能力的1/6第二节酸碱平衡的调节一、血液的血浆中以碳酸氢盐缓冲体系最重要，红细胞中以Hb、HbO2系统最重要。各缓冲系统的缓冲能力如下：血浆中以碳酸氢盐缓冲体系最重要，红细胞中以Hb、HbO2系统

（1）抗酸能力强血浆[HCO3_]/H2CO3]缓冲对最为重要的原因

一定程度上[HCO3_]可代表血浆对固定酸的缓冲能力，故称碱储。

（2）血浆pH主要取决于此缓冲对比值（3）易受肺与肾的调节一、血液的缓冲体系与缓冲作用（1）抗酸能力强血浆[HCO3_]/H2CO3]缓冲对血浆pH的确定：根据Henderson-Haselbach方程式H2CO3HCO3－pH∝=6.1+lg201=6.1+1.3=7.4=6.1+lg240.226×5.32[H2CO3]pH=pKa+lg[HCO3_]比值不变，PH不变血浆pH的确定：H2CO3HCO3－pH∝=6.1+（二）血液缓冲系统的缓冲机制1.对固定酸的缓冲作用

HA+NaHCO3

H2CO3

+NaA

HA+Na2HPO4

NaH2PO4

+NaA

HA+NaPr

HPr+NaA

缓冲的结果:强酸→弱酸，pH无剧烈变化但缓冲碱↓，缓冲酸↑→比值↓→pH↓且无酸排出。说明：仅靠血液的缓冲不够，还须依赖其他调节机制。（二）血液缓冲系统的缓冲机制1.对固定酸的缓冲作用HA+2.对碱性物质的缓冲作用（次要）BOH+H2CO3

BHCO3

+H2O

BOH+HPr

BPr

+H2O

缓冲的结果:强碱→弱碱，pH无剧烈变化,但缓冲酸↓,缓冲碱↑→比值↑→pH↑说明：仅靠血液的缓冲不够，还须依赖其他调节机制。

BOH+NaH2PO4BNaHPO4

+H2O

2.对碱性物质的缓冲作用（次要）BOH+H2CO33.对挥发性酸的缓冲作用H+

+Hb-

HHb

当血液流经组织时：CO2＋H2O碳酸酐酶H2CO3H+＋HCO3-CO2扩散入血,大部分进入红细胞H+

+HbO2-

HHbO2

HHb+O2H+

+Pr-

HPr

H+

+HPO42-

H2PO4_

缓冲H+的结果：消耗了上述4种缓冲碱，但有等量HCO3-生成，缓冲碱总量无改变。（不同点）CO2运输3.对挥发性酸的缓冲作用H++Hb-体内产生的CO2有10%在血浆中变为H2CO3，其余90%进入红细胞。在红细胞内5%CO2维持不变，约20%与HbO2结合成碳氧血红蛋白，63%经碳酸酐酶作用很快转变为H2CO3，并解离为H+和HCO3-。当血液流经组织时的调节机制是：体内产生的CO2有10%在血浆中变为H2CO3，其余90%进当血液流经肺部时的缓冲机理当血液流经肺部时的缓冲机理3.对挥发性酸的缓冲作用当血液流经肺部时：H++HbO2_HPr

H++Pr-

H2PO4_

H++HPO42_

总之，通过血红蛋白缓冲作用和肺的呼吸作用可最终完成对挥发性酸的缓冲。H++HCO3-碳酸酐酶H2CO3H2O+CO2↑HHb

H++Hb-H+则发生下列反应：HHb

+O2

HHbO23.对挥发性酸的缓冲作用当血液流经肺部时：H++HbO2_H血液缓冲系统对挥发性酸的缓冲作用肺外毛细血管肺毛细血管组织代谢产生CO2+H2OH+HCO3-HCO3-CO2+H2O呼出O2HbO2-HHb静脉动脉血液循环O2H+HHbHbO2-供组织利用大气血液缓冲系统对挥发性酸的缓冲作用肺外毛细血管肺毛细血管组织代二、肺对酸碱平衡的调节机制

肺主要通过调节CO2排出来控制血中[H2CO3],以调节[HCO3_]/H2CO3比值,而达到调节机体酸碱平衡的作用pHPCO2延髓呼吸中枢的兴奋性肺排出CO2量

呼吸中枢可调节呼吸频率和深浅度，控制肺的通气率二、肺对酸碱平衡的调节机制肺主要通过调节CO2排出来二、肺调节酸碱平衡的机制当血液中H+增多时：H+↑pH↓缓冲H2CO3生成↑CO2↑PCO2↑（+）呼吸中枢呼吸加深加快CO2排出↑二、肺调节酸碱平衡的机制当血液中H+增多时：H+↑pH↓缓冲二、肺调节酸碱平衡的机制当血液中碱增多时：OH_↑pH↑缓冲HCO3_生成↑H2CO3消耗↑H2CO3↓PCO2↓（—）呼吸中枢呼吸变浅变慢CO2排出↓二、肺调节酸碱平衡的机制当血液中碱增多时：OH_↑pH↑缓冲肺通过增加或减少C02的排出量，控制体内H2CO3浓度，这种控制受延髓的呼吸中枢和外周化学感受器(颈动脉窦和主动脉弓)的调节。当PH下降，PCO2升高，呼吸深、快，多呼出CO2。当血PH升高，PCO2下降，呼吸浅、慢，保留CO2。二、肺调节酸碱平衡的机制肺通过增加或减少C02的排出量，控制体内H2CO3浓度，这种二、肺调节酸碱平衡的机制肺调节CO2有一定的限度正常情况：肺泡气中CO2浓度约5.5%;肺泡CO2

升高0.2%,肺通气量增加1倍;肺泡CO2

升高到9%,呼吸中枢受抑制;肺泡CO2

升高到35~40%,呼吸中枢完全麻痹,呼吸停止;肺泡CO2较正常下降0.2%,呼吸暂停临床上输O2不宜输纯O2,观察病人也要注意呼吸的频率和深浅度二、肺调节酸碱平衡的机制肺调节CO2有一定的限度二、肺调节酸碱平衡的机制

总之,固定酸↑但肺不能直接调节[HCO3_]血浆[HCO3_]绝对量仍有改变血液缓冲有赖于肾调节缓冲碱↓比值↓pH↓[H2CO3]↓

比值和pH恢复或接近正常缺陷肺调节[HCO3_]↓[H2CO3]↑[HCO3_]↓[H2CO3]↓二、肺调节酸碱平衡的机制总之,固定酸↑但肺不能直三、肾调节酸碱平衡的机制泌H+泌NH3重吸收NaHCO3再生NaHCO3K+-Na+交换排出过多的碱性物质肾脏维持酸碱平衡的主要方式：肾脏的作用是调节和恢复血浆[NaHCO3]三、肾调节酸碱平衡的机制泌H+肾脏维持酸碱平衡的主要方式：肾（一）、NaHCO3的重吸收CO2H2CO3H2OCO2CAH2OCANa+HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+Na+HCO3_HCO3_钠泵（一）、NaHCO3的重吸收CO2H2CO3H2OCO2CA重吸收NaHCO3保证NaHCO3不再丢失稳定其血浆[NaHCO3]重吸收NaHCO3作用：重吸收NaHCO3缺陷：未直接排酸未补充缓冲所消耗的NaHCO3因此，需通过NaHCO3再生如没有NaHCO3重吸收“雪上加霜”重吸收NaHCO3保证NaHCO3不再丢失稳定其血浆[NaH(二)NaHCO3的再生(尿液的酸化1)CO2H2OCANa+HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+HCO3_钠泵Na+NaHPO4_NaH2PO4排酸(二)NaHCO3的再生(尿液的酸化1)CO2H2OCANNaHCO3再生作用：可直接排酸（以NaH2PO4形式）

补充了缓冲所消耗的NaHCO3肾小管尿液的酸化作用H2CO3NaHCO3NaH2PO4Na2HPO4原尿终尿4/11/9920/11/20可滴定酸尿的可滴定酸度?NaHCO3再生作用：可直接排酸（以NaH2PO4形式）补除NaH2PO4外，其他固定酸：乙酰乙酸β-羟基丁酸

乳酸硫酸血液缓冲NaA肾调节尿液酸化意义

严重糖尿病等疾病时这种尿液酸化作用对于维持酸碱平衡起重要作用除NaH2PO4外，其他固定酸：乙酰乙酸β-羟基丁酸乳酸(二)、NaHCO3的再生尿液的酸化2CO2H2OCANa+HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+HCO3_钠泵Na+A_HA排酸(二)、NaHCO3的再生尿液的酸化2CO2H2OCA

正常情况下，每天产生的代谢性H+约总量的40%是通过尿液的酸化作用来排出的：尿液的酸化作用：可直接排出过多的酸性物质

可再生NaHCO3补充其消耗尿液的酸化作用缺陷：尿液pH降至4.5左右时,泌H+困难,甚至停止。因此，要靠肾小管细胞泌NH3正常情况下，每天产生的代谢性H+约总量的40%(三)NH3的分泌(NaHCO3的再生)CO2H2OCANa+HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+HCO3_钠泵Na+Cl_NH4Cl谷氨酰胺一般氨基酸NH3(三)NH3的分泌(NaHCO3的再生)CO2H2OCAN血液肾小管细胞肾小管腔NH3(脂溶性)pH

高低NH3的透出方向

pH高pH低肝昏迷使用碱性利尿药泌H+++正常(三)NH3的分泌(NaHCO3的再生)血液肾小管细胞肾小管腔NH3pH高低NH3的pH高pH

正常情况下，每天产生的代谢性H+约总量的60%是通过泌NH3,,以NH4+形式排出。

严重酸中毒时,每天以NH4+排出的代谢性H+为正常情况下的10倍。正常情况下，每天产生的代谢性H+约总量的6第三节酸碱平衡与电解代谢的关系原尿中的K+在近曲肾小管几乎全部重吸收终尿中的K+几乎全部是由远曲肾小管排泌原则：每排出一个K+，要同时从管腔中回收一个Na+，这过程称K+-Na+交换。-------机体保存血浆Na+的另一重要方式第三节酸碱平衡与电解代谢的关系原尿中的K+在近曲肾小一、酸碱平衡与血钾浓度的关系高血钾低血钾互为因果酸中毒碱中毒一、酸碱平衡与血钾浓度的关系高血钾低血钾互为因果酸中毒碱中毒K+-Na+交换↓H+-Na+交换↑H+与K+交换K+进入细胞外液↑肾小管中排K↓排H+↑即一般酸中毒时尿呈酸性高血钾[H+]细胞外液＞[H+]细胞内液酸中毒细胞部分H+K+-Na+交换↓H+-Na+交换↑H+与K+交换K+进入细碱中毒[H+]细胞外液＜

[H+]细胞内液K+-Na+交换↑H+-Na+交换↓移出细胞部分H+H+与K+交换K+进入细胞内液↑肾小管中排K↑排H+↓即一般碱中毒时尿呈碱性低血钾碱中毒[H+]细胞外液＜[H+]细胞内液K+-Na+交换↑二、酸碱平衡与血氯浓度的关系血浆主要阳离子：Na+血浆主要阴离子：Cl-、HCO3-总电荷数相等呈电中性当Na+浓度不变时，Cl-、升高，必然伴随HCO3-降低。而Cl-降低，必然引起HCO3-升高，两者呈消长关系。当呕吐时，

Cl-降低，肾重吸收HCO3-多，弥补负离子不足，引起低Cl-性碱中毒；当腹泻或胃肠引流时，

碱性消化液丢失，血中HCO3-少，弥补负离子不足，出现高Cl-性酸中毒；二、酸碱平衡与血氯浓度的关系血浆主要阳离子：Na+总电荷数相排出过多的碱性物质肾对NaHCO3排出的阈值(肾阈)----28mmol/L

血[NaHCO3]＞肾阈(体内碱性物质↑)肾小管对NaHCO3重吸收↓尿排出NaHCO3↑血[NaHCO3]＜23mmol/L(体内碱性物质↓)原尿中NaHCO3几乎全部重吸收排出过多的碱性物质肾对NaHCO3排出的阈值(肾阈)----酸碱平衡的调节机制总结

血液、肺和肾调节酸碱平衡机制，是相辅相成的。

血液的缓冲系统首当其冲，作用最快，数分钟内就可实现缓冲。缺点：缓冲能力有限肺的调节在15～30min才发挥作用。缺点：只能对碳酸进行缓冲。肾脏作用迟，需数小时才见效。优点：持续时间长，作用彻底，故需保护肾脏。酸碱平衡的调节机制总结血液、肺和肾调节酸碱平第四节酸碱平衡类型及血液生化指标主要为亨-哈方程式的3个参数：[H2CO3][HCO3-]

pH=pKa+lg=6.1+lg

[HCO3_]α×PCO2pHpH、[HCO3-]、PCO2第四节酸碱平衡类型及血液生化指标主要为亨-哈方程式的3个参一、检验酸碱平衡的常用生化指标血液pHPCO2SB、ABBBBECO2CPAG一、检验酸碱平衡的常用生化指标血液pH定义:未分离血细胞的血浆pH(一)pH正常人动脉血参考值:7.35～7.45意义:失代偿性酸中毒失代偿性碱中毒参考范围内<7.35>7.45失调的代偿期酸中毒+碱中毒正常定义:未分离血细胞的血浆pH(一)pH正常人动脉血参考值(二)二氧化碳分压（PCO2）正常人动脉血参考值:4.65～5.98(kPa)，即35～45mmHg定义:

血浆中呈物理溶解状态的CO2分子所产生的张力意义：反映呼吸性因素的重要指标>5.98kPa:CO2潴留

原发性呼吸性酸中毒继发性代偿性代谢性碱中毒<4.65kPa:

CO2不足

原发性呼吸性碱中毒继发性代偿性代谢性酸中毒(二)二氧化碳分压（PCO2）正常人动脉血参考值:定义:SB(standardbicarbonate),AB(actualbicarbonate)SB:

标准条件下测得的动脉血浆[HCO3_]

AB:

实际条件下测得的动脉血浆[HCO3_]

SB:

排除呼吸性因素影响，反映代谢性因素AB:

未排除呼吸性因素，受呼吸+代谢影响AB－SB:

反映呼吸因素影响正常人AB=SB(三)标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐38℃,Hb的氧饱和度:100%,PCO2:5.32kPa标准条件SB(standardbicarbonate),AB(AB=SB=24～27mmol/LAB＞SBCO2潴留(三)SB、AB呼吸性酸中毒AB＜SBCO2排出过多呼吸性碱中毒AB=SB＜24mmol/LAB=SB＞27mmol/L失代偿性代谢酸中毒失代偿性代谢碱中毒正常人意义AB=SB=24～27mmol/LAB＞SBCO2潴留定义血液中具有缓冲作用的碱性物质的总和,即血液中具有缓冲作用的负离子总和(四)缓冲碱(BufferBase,BB)全血BB=[HCO3_]+[Pr-]+[HPO42-]+[Hb-

]+[HbO2-]血浆BB=[HCO3_]+[Pr-]＋[HPO42-]参考值全血BB45～52mmol/L不受PCO2影响

Why?血浆BB42mmol/L意义BB↓代谢性酸中毒BB↑代谢性碱中毒反映代谢性因素的指标定义血液中具有缓冲作用的碱性物质的总和,即血液中具定义在标准条件下将1升的全血或血浆滴定至pH7.40时所用的酸或碱的量(五)碱剩余(BaseExcess,BE)参考值0±3mmol/L意义反映代谢性因素的指标用酸滴定碱剩余

＋表示代谢性碱中毒用碱滴定碱欠缺

－表示代谢性酸中毒BE=实际BB(实际条件)－正常BB(标准条件)定义在标准条件下将1升的全血或血浆滴定至pH7.4(六)二氧化碳结合力

(CO2

combiningpower,CO2CP)参考值23～31mmol/L,平均27mmol/L意义反映血浆中HCO3_的含量↑:代谢性碱中毒或代偿性呼吸性酸中毒↓:

代谢性酸中毒或代偿性呼吸性碱中毒定义

在25℃，PCO2

为5.32kPa时100ml血浆中以HCO3_形式存在的CO2量.一般医院仍使用此指标,大医院不用.(六)二氧化碳结合力参考值23～31mmol/L,平均(七)阴离子隙(aniongap,AG)参考值12±2mmol/L意义用于代谢性酸中毒的诊断AG＞30mmol/L有肯定的诊断意义血浆中未测定阴离子与未测定阳离子之差即Y为阴或阳离子总数;TC:可测定阳离子,TA:可测定阴离子=(Na++K+)-(HCO3_+Cl_)≈Na+—(HCO3_+Cl_)高氯性酸中毒则可出现AG正常AG=UA-UC=(Y-TA)-(Y-TC)=TC-TA(七)阴离子隙(aniongap,AG)参考值12反映代谢性因素的指标：即反映[HCO3_]

SBABBBBECO2CPAG反映呼吸性因素的指标：PCO2反映综合性因素的指标：pH总结反映代谢性因素的指标：即反映[HCO3_]SB反映呼吸性二、酸碱平衡失常的类型代偿性:失代偿性:酸碱平衡失调比值正常，但浓度改变比值和浓度都改变pH＞

7.45-------失代偿性碱中毒pH＜

7.35-------失代偿性酸中毒H2CO3(1)pH∝HCO3_(20)二、酸碱平衡失常的类型代偿性:失代偿性:酸碱平衡失调比值正常单纯性酸碱平衡失调:1种原发改变引起原发性原发性代谢性碱中毒代谢性酸中毒呼吸性酸中毒呼吸性碱中毒根据失调的起因分混合性酸碱平衡失调:2种或3种原发改变H2CO3(1)HCO3_

(20)pH∝单纯性酸碱平衡失调:1种原发改变引起原发性原发性代谢性碱中生化指标变化的共同特征一、单纯性酸碱平衡失调pH值与酸或碱中毒一致，PCO2和[HCO3_]呈同向变化,原发改变更明显代谢性酸中毒代谢性碱中毒pH值↓