酸碱平衡紊乱专业知识讲解培训课件

酸碱平衡紊乱专业知识讲解患者：男，68岁，主诉：头晕、恶心、嗜睡、尿量减少。既往史：患糖尿病史12年，蛋白尿（DN）5年。体查：口气有烂苹果味，眼睑浮肿，血压159/95mmHg。实验室检查：pH7.30，PaCO227mmHg，SB12mmol/L，

Na+132mmol/L，K+6.7mmol/L，Cl-91mmol/L，Scr253mol/L，血糖48.1mmol/L、尿蛋白（++）。

Casestudy思考题：（1）患者在糖尿病基础上，出现哪些主要临床症状?

（2）患者体内存在哪些病理过程？解释其发生机制。2酸碱平衡紊乱专业知识讲解死亡死亡酸中毒碱中毒正常66.87.35-7.457.89pH

【概念】（Concept）

机体的酸碱平衡（Acid-basebalanceinbody）血液中氢离子浓度（[H+]）的相对恒定。

酸碱平衡紊乱机体的酸碱负荷过度或调节机制障碍导致体液酸碱度稳定性破坏（引起动脉血液[H+]超出正常范围）的病理过程。3酸碱平衡紊乱专业知识讲解第一节酸碱的概念及酸碱物质的来源和调节

（HomeostasisofAcidandBases）二、体液中酸碱物质的来源（SourcesofAcidsandBases）

酸性物质碱性物质：摄入蔬菜和水果中的有机酸盐和碱性氨基酸在体内经过生物氧化生成的产物。固定酸：硫酸、磷酸、乳酸、酮体、乙酰乙酸。挥发酸：

H2CO3（CO2）一、酸碱的概念（ConceptofAcidandBases）1.酸主要由体内代谢产生（Acidsubstancesbeproducedduringmetabolism）2.碱主要来自食物（Basicsubstancesfromfood）4酸碱平衡紊乱专业知识讲解●血液缓冲调节（BufferSystemsinTheBlood）●肺调节酸碱平衡（RespiratoryRegulationofAcid-BaseBalance）●肾脏调节酸碱平衡（RenalRegulationofAcid-BaseBalance）●组织细胞的调节作用（BufferEffectofTissue&Cells）【机体的酸碱平衡调节机制】三、酸碱平衡的调节（RegulationofAcid-BaseBalance）Althoughacidicandalkalinesubstancesarecontinuallyproducedortakenin,thepHinextracellularfluidisrelativelystable(7.35-7.45)duetotheeffectofseveralbuffersystemsandeffectiveregulationofthebody.5酸碱平衡紊乱专业知识讲解

表1全血五种缓冲系统缓冲酸（弱酸）缓冲碱（共轭碱）

H2CO3HCO3¯+H+

HPrPr¯

+H+

H2PO4-HPO42¯

+H+

HHbHb¯+H+

HHbO2HbO2¯+H+1.血液缓冲调节（Buffersystemsintheblood）

碳酸氢盐缓冲系统（Bicarbonate/carbondioxidebuffersystem）▲缓冲能力大（只能缓冲固定酸，不能缓冲挥发酸）。▲HCO3-与H2CO3的浓度比决定血pH高低。▲开放性：HCl+NaHCO3→NaCl+H2CO3→CO2+H2O。挥发酸缓冲ECFRBCWBC6酸碱平衡紊乱专业知识讲解paCO2↑Centralchemoreceptors(+)Respiratorycenter(+)EliminationofCO2↑Ventilatoryresponsedepth&slowlyNormalpaCO2or[H2CO3]

[H+]↑

Peripheralchemoreceptors(+)PaCO2×0.03=[H2CO3]

2.

肺在酸碱平衡中的调节作用

（Respiratoryregulationofacid-basebalance）ControllingtheeliminationofCO2,thusmaintainsannormalconcentrationofH2CO3，andarelativelystablepHvalueintheblood.7酸碱平衡紊乱专业知识讲解

3.肾脏调节酸碱平衡（Renalregulationofacid-basebalance）

Themajorroleofthekidneysinmaintainingacid-basebalanceistoconservecirculatingstoresofbicarbonateandtoexcreteH+.ThekidneysmaintainECFpHby①increasingurinaryexcretionofH+andconservingplasmaHCO3-whenthebloodistooacidic;and②increasingurinaryexcretionofHCO3-anddecreasingurinaryexcretionofH+whenthebloodistooalkaline.

近端肾小管泌H+和对NaHCO3的重吸收

(ExcretionofH+andreabsorptionofHCO3-inproximalconvolutedtubule)▲近端肾小管主动泌H+

（ExcretionofH+inproximalconvolutedtubule）▲近端小管Na+-H+交换（Excretionof

Na+-H+inproximalconvolutedtubule）8酸碱平衡紊乱专业知识讲解▲近端小管Na+-H+交换（Na+-H+exchangeofproximaltubule）《近端小管的Na+-H+交换使原尿中90%NaHCO3重吸收》9酸碱平衡紊乱专业知识讲解

近曲小管上皮细胞是产NH4+的主要场所，以NH4Cl形式排出。集合管分泌NH3进入原尿与H+结合生成NH4Cl被排出体外。▲近端肾小管泌NH4+保碱（excretionofNH4+）10酸碱平衡紊乱专业知识讲解

远端肾小管及集合管泌氢和对HCO3-

的重吸收

（ExcretionofH+andreabsorptionofHCO3-indistalandcollectingtubule）

集合管润细胞泌H+与原尿的HPO42-H2PO4-，使尿液酸化。

细胞内HCO3-与Cl-交换，进入血液内。11酸碱平衡紊乱专业知识讲解

肝细胞通过合成尿素清除NH3，进行机体的酸碱平衡调节。

骨盐也参与缓冲（Buffereffectofbones）。

通过膜的离子交换维持ECF的电中性和调节ECF的[H+]。ECF[H+]↑H+intocellsandK+outofcellsECF[H+]OK

4.组织细胞的调节作用（Buffereffectoftissue&cells）Therearealotofcellsinthebody.Theyalsoplayimportantrolesinthemaintenanceofacid-basebalancethroughtwoways:ionexchangebetweentheintracellularandextracellularfluids;andintracellularbuffersystems.12酸碱平衡紊乱专业知识讲解

第二节酸碱平衡紊乱的类型及常用这指标

（Parametersofacid-basebalance)

1．pH（Blood）

pHisthenegativelogarithmofH+concentration.AnaveragepHvalueinarterialbloodis7.40.

Henderson-Hasselbalchequation：

pH=pKa+log[NaHCO3]/[H2CO3]=6.1+log24mmol/L/1.2mmol/L

=6.1+log20/1=6.1+1.3=7.4

[NaHCO3]受代谢因素影响；[H2CO3]受呼吸因素影响。pH=肾肺13酸碱平衡紊乱专业知识讲解【指标变化意义】（Significance）

pH＞7.45

失代偿性碱中毒；

pH＜7.35失代偿性酸中毒。pH=7.35～7.45

▲酸碱平衡（Nodisturbanceinacid-basebalance）；

▲混合性酸碱中毒（Amixedacidosisandalkalosis）；▲代偿后酸中毒或碱中毒。（Acid-baseimbalancewithcompletecompensation）pH是判断酸碱平衡紊乱的重要指标，但不能区分代谢性或呼吸性。14酸碱平衡紊乱专业知识讲解

【指标变化意义】（Significance）

paCO2是反映呼吸性的指标(respiratoryparameter)

▲原发性↑呼吸性酸中毒

▲原发性↓呼吸性碱中毒2．paCO2

动脉血浆中呈物理溶解状态的CO2分子所产生的张力。

（PaCO2isthepartialpressureofCO2dissolvedinarterialplasma.）

▲正常值:33~46mmHg(4.39~6.25kPa)

▲平均值:40mmHg(5.32kPa)

▲pvCO2averagevalue:46mmHg（6.25kPa）

▲paCO2×0.03=[H2CO3]；（40mmHg×0.03=1.2mmol/L）

15酸碱平衡紊乱专业知识讲解【指标变化意义】

（Significance）

▲SB原发性↓代谢性酸中毒；

▲SB原发性↑代谢性碱中毒。

3．标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐（SB&AB）

标准碳酸氢盐（Standardbicarbonate,SB）

全血标本在38℃、Hb氧饱和度100%和pCO2为5.32kPa的气体平衡的条件下，测得的血浆[HCO3¯]浓度。

SBisthebicarbonatemeasuredunder“standardcondition”whichreferstoatemperatureof38℃,pCO2of40mmHgand100%oxygensaturationofhemoglobin.正常值:22~27mmol/L；平均值:24mmol/L.

16酸碱平衡紊乱专业知识讲解paCO2↑

+H2OH2CO3↑H++HCO3-↑（受呼吸因素影响）

实际碳酸氢盐（Actualbicarbonate,AB）

血标本在实际paCO2和血氧饱和度条件下，测得血浆[HCO3¯]。

ABisthebicarbonatemeasuredunder“actualcondition”whichreferstotheactualstatusofthepatient.正常值:22~27mmol/L，平均值:24mmol/L

【SB与AB关系】SB：受代谢性因素影响;AB：受呼吸性与代谢性因素影响;AB–SB=受呼吸性因素影响指标。17酸碱平衡紊乱专业知识讲解

《对同一被检者》AB、SB↓

代谢性酸中毒(metabolicAcidosis)

AB、SB↑

代谢性碱中毒(metabolic

Alkalosis)AB＞SB

respiratoryAcidosis

（CO2潴留）

AB＜SB

respiratoryAlkalosis（过度通气）

AB=SB

肺通气无明显异常。4.缓冲碱（Bufferbase,BB）血液中一切具有缓冲作用的负离子缓冲碱的总和。正常值：45~55mmol/L;均值：50±5mmol/L【指标变化意义】（Significance）

●BB↓代谢性酸中毒；●BB↑代谢性碱中毒。18酸碱平衡紊乱专业知识讲解

【指标变化意义】（Significance）

BE＞+3mmol/L代谢性碱中毒或经肾代偿的呼吸性酸中毒；

BE＞-3mmol/L代谢性酸中毒或经肾代偿的呼吸性碱中毒。▲Ifanacidmustbeadded,theBEvalueisposition(+).▲Ifanbasemustbeadded,theBEvalueisnegative(–).▲正常值：0±3mmol/L。5.碱剩余（Baseexcess,BE）全血在38℃、pCO2为5.32kPa、[Hb]校正为150g/L、氧饱和度100%

条件下，测定和计算1L全血被滴定至pH7.40时所需的酸或碱量。BEdescribestheamountofafixedacidorfixedbasethatmustbeaddedtoabloodsampletoachieveapHof7.4understandardcondition.19酸碱平衡紊乱专业知识讲解AG【指标变化意义】（Significance）区分不同类型代谢性酸中毒；分析某些混合性酸碱平衡紊乱。

6.Aniongap（AG）

血浆中未测定阴离子（UA）和未测定阳离子（UC）的浓度差值。

AGisthedifferencebetweenunmeasuredanion(UA)andunmeasuredcation(UC).TheAGcanbecalculatedby:

AG=[Na+]－（[Cl-]+[HCO3-]）

=140-（104+24)；

Normalvalue：12±2mmol/L.

20酸碱平衡紊乱专业知识讲解primary↑AB、SB↑，BE(+)↑metabolic

alkalosisprimary↓AB、SB↓，BE(-)↑

metabolicacidosisAB＞SB、PaCO2↑respiratoryacidosisprimary↑AB＜SB、PaCO2↓respiratoryalkalosisprimary

↓

[H2CO3]1.2mmol/L（1）[NaHCO3]24mmol/L（20）

pH=Pka+log6.1+log

二、酸碱平衡紊乱分类（ClassificationofAcid-BaseDisorders）

【FundamentalTypesandCharacter】重点自学为主21酸碱平衡紊乱专业知识讲解MetabolicacidosisisdefinedasaprimarydecreaseinPlasmabicarbonateconcentration.一、代谢性酸中毒（MetabolicAcidosis）

1.特征（Character）细胞外液H+增加和（或）HCO3-丢失而引起的以血浆

HCO3-减少、pH呈降低趋势为特征的酸碱平衡紊乱。第三节单纯型酸碱平衡紊乱（SimpleAcid-BaseDisorders）2.分类（Classification）

Metabolicacidosisisclassifiedintotwotypes:normalAGandhighAGones.22酸碱平衡紊乱专业知识讲解

AG增高型代谢性酸中毒（正血氯性代谢性酸中毒）

HighAG(normochloremic)metabolicacidosis.

AG正常型代谢性酸中毒（高氯性代谢性酸中毒）

NormalAG(hyperchloremic)metabolicacidosis.23酸碱平衡紊乱专业知识讲解（一）原因和机制（EtiologyandPathogenesis）

1．AG增高型代谢性酸中毒（HighAGmetabolicacidosis）

【Pathogenesis】

机体除了氯以外的固定酸（HA）产生过多或排出（经肾）障碍，导致血浆固定酸浓度增加，导致AG增高型代谢性酸中毒。AG增高型代谢性酸中毒：[HCO3-]↓,AG↑>16mmol/L,[Cl–]正常。

乳酸性酸中毒（lacticacidosis）

正常值：0.5~1.5mmol/L；乳酸酸中毒：血浆乳酸浓度>5mmol/L。肝硬化休克、呼衰、心衰、CO中毒、吸入pO2过低乳酸↑24酸碱平衡紊乱专业知识讲解

外源性固定酸摄入过多（Excessiveintakeofexogenousacids）水杨酸(阿司匹林)中毒和其他毒物如甲醇、三聚乙醛等中毒

酮症酸中毒（Keto-acidosis）

糖尿病、长期饥饿、乙醇中毒血浆酮体↑↑

硫酸根和磷酸根在体内蓄积（Uremicacidosis）急、慢性肾衰少尿期HA排泄障碍HA体内堆积乳酸↑、HA排泄障碍血浆中固定酸↑酮体↑、水杨酸等摄入↑缓冲碱消耗↑

AG增高型代谢性酸中毒25酸碱平衡紊乱专业知识讲解AG正常型代谢性酸中毒特点：[HCO3-]↓、AG正常、[Cl–]↑。2．AG正常型代谢性酸中毒（NormalAGmetabolicacidosis）

【Pathogenesis】

血浆中HCO3-经肠、肾大量丢失，而体内固定酸未发生改变，缺失的阴离子通过Cl-代偿性增加来补充，导致AG正常型代谢性酸中毒。

从肠道丢HCO3-过多（lossofHCO3-fromintestinal）

严重腹泻和小肠、胆囊、胰液引流等

NaHCO3丢失血浆[HCO3-]↓

原尿[HCO3-]↓AG正常型代酸血浆[Cl–]↑近曲小管重吸收Cl–↑（1）HCO3-丢失过多（LossesofHCO3-）26酸碱平衡紊乱专业知识讲解

肾小管性酸中毒（Renaltubularacidosis，RTA）近端肾小管性酸中毒（RTA-Ⅱ）

《RTA时，尿液常常是偏中性或是碱性的，出现“反常性碱性尿”》

（3）含氯成酸性药物大量使用（excessiveintakeofNH4Cl）

含氯成酸性药物大量使用消耗血浆HCO3-

血浆[Cl–]↑AG正常型（高血氯性）代谢性酸中毒

（2）HCO3-被稀释（HCO3–

dilution）（4）高血钾（Hyperkalemia）HCO3-丢失↑、HCO3-被稀释、含氯成酸性药物使用血浆HCO3-含量↓↓AG正常型代谢性酸中毒27酸碱平衡紊乱专业知识讲解（二）机体的代偿调节（MechanismofCompensation）[HCO3-]↓/[H2CO3]比值<20:1●Compensationbybuffersystemsandcells●Compensationbythelungs●Compensationbythekidneys28酸碱平衡紊乱专业知识讲解1.血液缓冲及细胞内缓冲代偿调节（Compensationbybuffersystemsandcells）

体液缓冲体系主要针对固定酸缓冲调节。血浆NaHCO3

HCO3-

Na+血浆[HCO3-]↓↓

HA↑↑A-+H+H2CO3H2O+CO2呼出

细胞外H+进入细胞内进行H+-K+交换，Cl--HCO3-的缓冲代偿。

代谢性酸碱平衡指标：pH、AB、SB、BB均↓，BE负值↑。29酸碱平衡紊乱专业知识讲解

失代偿性代谢性酸中毒（Decompensatedmetabolicacidosis）

[HCO3-]↓/[H2CO3]比值<20:1，pH<7.3，酸、碱指标：AB、SB↓、BB，AB<(=)SB

，BE负值↑。

2．肺的代偿调节（Compensationbythelungs）

酸中毒呼吸加深加快

CO2呼出↑（代偿反应速度最快）

代偿性代谢性酸中毒（Compensatedmetabolicacidosis）

[HCO3-]↓/[H2CO3]↓≈20:1，pH≈7.3，酸、碱指标：PaCO2↓，AB、SB、BB↓，AB<SB，BE负值↑。

【代偿调节结果】（当HCO3-降低1mmol/L，paCO2可继发性降低1.2mmHg。）30酸碱平衡紊乱专业知识讲解

肺炎休克患者（Pneumoniashockpatient）：

pH7.26，HCO3-16mmol/L，PaCO241mmHg；

预测PaCO2=1.5×16+8±2=32±2=30～34

实际PaCO2=41

糖尿病患者（Diabeticpatient）：

pH7.32,HCO3-15mmol/L,PaCO230mmHg；预测PaCO2=1.5×15+8±2=30.5±2=28.5～32.5；实际PaCO2=30[Exampleofcases]31酸碱平衡紊乱专业知识讲解

磷酸盐的酸化加强

3．肾脏的代偿调节（Compensationbythekidneys）

泌H+

、泌NH4+

增加（IncreasingH+andNH4+secretion）

酸中毒小管上皮细胞内CA、GT活性↑

Na+-H+↑、Na+-NH4+↑肾小管重吸收HCO3↑

血液[NaHCO3]↑远端肾小管泌H+、H+-Na+交换增加，Na+-K+交换减少。32酸碱平衡紊乱专业知识讲解

室性心律失常（Cardiacarrhythmias）

轻度酸中毒外周化学感受器（+）↑心率↑严重酸中毒高钾血症室性心律失常、心脏停跳

血管系统对儿茶酚胺的反应性降低（Vasodilation，BP↓）酸中毒cap前括约肌对CA反应性↓cap开放↑血管容量↑、回心血量↓、血压↓

心肌收缩力减弱（Lowermyocardialcontractility）（三）对机体的影响（EffectsonBody）

1．心血管系统（Effectsoncardiovascularsystem）33酸碱平衡紊乱专业知识讲解（二）分类（Classification）

急性呼吸性酸中毒慢性呼吸性酸中毒（paCO2↑>24hrs）

（三）机体代偿（Compensation）

急性呼吸性酸中毒:paCO2↑;pH↓;AB>SB;AB,SB,BB,BE正常。慢性呼吸性酸中毒:paCO2↑;pH↓Ok;

AB>SB;AB,

SB,BB↑,BE(+)。[HCO3-]/[H2CO3]↑<20/1<pH7.35(失代偿)[HCO3-]↑/[H2CO3]↑≈20/1≈pH7.4（一）原因和机制（EtiologyandPathogenesis）

二、呼吸性酸中毒（RespiratoryAcidosis）

【特征】（Character）血浆原发性paCO2（H2CO3）升高而导致pH下降。35酸碱平衡紊乱专业知识讲解

CNS功能的影响（EffectsonCNS）

▲paCO2↑直接使脑血管扩张脑血流量↑颅内压↑持续性头疼、精神错乱、震颤、谵妄或嗜睡（肺性脑病）

▲脑内pCO2↑脑脊液pH值↓脑细胞代谢、功能障碍

▲γ-氨基丁酸↑谷氨酸脱羧酶活性↑GABA↑

四、对机体的影响（EffectsonBody）

直接舒张血管的作用（Immediatevasodilatoraction)

paCO2↑交感N兴奋↑血管收缩（早期）

CO2直接扩张血管血管容量↑、血压↓（后期）（早期缩血管强度大于直接的扩血管作用）36酸碱平衡紊乱专业知识讲解

（一）原因和机制（Etiologyandpathogenesis）

1．H+丢失（SuperabundanceofH+loss）

血浆[HCO3-]原发性增加主要见于H+丢失。

经消化道(胃液)大量丢失（Lossesfromthestomach）剧烈呕吐胃液大量丢失和伴有Cl-、K+、体液丢失血浆[HCO3-]↑

三、代谢性碱中毒（MetabolicAlkalosis）

1.特征（Character）细胞外液碱增多或H+丢失而引起的以血浆HCO3-增多、pH

呈上升趋势为特征的病理过程。MetabolicalkalosisisdefinedasanincreaseofpHinducedbyprimaryincreaseinplasmaHCO3-.37酸碱平衡紊乱专业知识讲解

经肾丢失（Lossfromthekidneys）

应用利尿药：速尿、噻嗪类（排H+↑）HCO3-重吸收↑

盐皮质激素过多

醛固酮分泌异常↑血浆[HCO3-]↑

小管排H+、K+↑促进HCO3-重吸收↑（糖皮质激素↑）

2.HCO3-过度负荷（Excessiveintakeofalkalinesubstances）

低钾血症Na+-H+交换↑、远端小管H+-K+↑

肾排H+↑3.H+向细胞内转移（Disturbanceinelectrolytes）

低钾血症（Hypokalemia）

低氯血症血氯↓近端小管HCO3-重吸收↑血浆[HCO3-]↑38酸碱平衡紊乱专业知识讲解

（三）机体的代偿调节（MechanismofCompensation）

1．体液的缓冲和细胞内液缓冲（Compensationbybuffersystemsandcells）

血浆中增高OH-可被血浆缓冲系统中和，但缓冲作用有限。

代谢性指标（原发性改变）：pH↑,AB、SB、BB↑，BE(+)↑。（二）分类（Classification）

盐水反应性（Salineresponsive）存在有效循环血量↓、低氯症等因素导致的一类代谢性碱中毒。

盐水抵抗性（Salineresistant）存在盐皮质激素增多、严重低钾血症等因素引起低血氯的代谢性碱中毒。

39酸碱平衡紊乱专业知识讲解2．肺的代偿调节（Compensationbythelungs）

ECF[H+]↓呼吸中枢(+)↓肺通气量↓PaCO2↑(<55mmHg)

[HCO3-]↑/[H2CO3]↑≈20:1，pH≤7.45，代偿性代谢性碱中毒；酸碱平衡指标：AB、SB、BB↑，BE(+)↑，AB>SB,pH近正常。

[HCO3-]↑/[H2CO3]>20:1，pH>7.45，失代偿性代谢性碱中毒。酸碱平衡指标：AB、SB、BB、BE(+)↑，AB≥SB，pH↑。

3．肾脏的代偿调节（Compensationbythekidneys）

ECF[H+]↓小管细胞内CA和GT活性↓泌H+、NH4+

↓

尿液呈现碱性小管NaHCO3重吸收↓40酸碱平衡紊乱专业知识讲解败血症休克过度纠酸，并使用人工通气后：

pH7.65，HCO3-32mmol/L，PaCO230mmHg；

预测PaCO2=40+0.7(32-24)±5=40.6～50.6

实际PaCO2=30

幽门梗阻患者：

pH7.49，HCO3-36mmol/L，PaCO248mmHg；

预测PaCO2=40+0.7(36-24)±5=43.4～53.4

实际PaCO2=48[ExampleofCase]41酸碱平衡紊乱专业知识讲解严重急性碱中毒血浆游离[Ca2+]↓

神经肌肉应激性↑肌肉抽动、手足抽搐、惊厥3.对神经肌肉的影响（Neuromuscularexcitability）

2.氧离曲线左移（Oxygendissociationcurvetotheleft）4.低钾血症（Hypokalemia）