第三章 酸碱平衡和酸碱平衡紊乱幻灯片

1酸碱平衡-ZM第三章酸碱平衡和酸碱平衡紊乱1酸碱平衡-ZM●

Introduction●

Acid-basebalanceandregulation

●

Parametersofacid-basebalance●

Simpleacid-basedisturbance●

Mixed

acid-basedisturbancesAcid-baseimbalance1酸碱平衡-ZM酸碱平衡紊乱导言正常的酸碱平衡及其调节反映酸碱平衡紊乱的参数单纯性酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱1酸碱平衡-ZM细胞外液适当的pH值对于维持细胞正常代谢是必须的。生理情况下血浆的pH值为7.35~7.45（平均7.40）。细胞外液中存在一些酸性物质，也存在一些碱性物质,这些酸和碱共同决定了血液的pH值.(酸碱概念后)Introduction1酸碱平衡-ZMAcid-basebalance(酸碱平衡):

机体处理体内多余的酸碱物质，保持体液酸碱度恒定的过程。pH＝7.35~7.45

Acid-basedisturbance(酸碱平衡紊乱):

病理情况下，机体出现酸碱超负荷、严重不足或调节机制障碍，导致机体内酸、碱浓度改变/或由此而引起的pH改变，称为酸碱平衡紊乱。1酸碱平衡-ZM第一节Acid-basebalanceandregulation

酸碱平衡及其调节Conceptsofacidandbase

酸与碱的概念

kindsandsourcesofacidandbase

体内酸与碱的种类及其来源

regulation

ofacid-basebalance

机体酸碱平衡的调节1酸碱平衡-ZM一、conceptsofacidandbase酸与碱的概念酸：凡能释放H＋的物质。如

H2SO4、NH4+、H2CO3等碱：凡能接受H＋的物质。如OH-、

SO42-、NH3等二者形成一个共轭体系。1酸碱平衡-ZMAcid(酸)质子base(碱)HCLH＋＋CL-H2CO3H＋＋HCO-3乳酸H＋＋乳酸根-NH4+H＋＋NH31酸碱平衡-ZM二、kindsand

sourcesofacids

体内酸的种类和来源1、volatileacid(挥发酸)即H2CO3H++HCO3-H2CO3CO2＋H2O15mol/day300-400L/day可经肺呼出挥发酸(volatileacid)生物氧化的终产物1酸碱平衡-ZM生物氧化的中间产物⑴

乳酸丙酮酸＋H＋⑵酮体β-羟丁酸乙酰乙酸丙酮脂肪酸⑶H3PO4磷脂⑷H2SO4蛋白质⑸尿酸

核酸物质分解代谢

食物：肉类、食品添加剂等

药物：NH4CL、HCL、盐酸制剂等2、nonvolatileacid(固定酸):50-100mmol/d3、摄入1酸碱平衡-ZM三、kindsand

sourcesofbases

体内碱的种类和来源1、HCO3-体内最重要的碱！肾代谢生成食物摄入：蔬菜、水果等CHOHCOONaCH2COOH3CO2+2H2O+Na++HCO3-生物氧化3O2苹果酸钠的生物氧化肠代谢生成1酸碱平衡-ZM2、NH3氨基酸脱氨基

3、蛋白质及(有机)酸阴离子代谢如：Hb-、Pro-、HPO42-

机体产酸多于产碱临床上酸中毒多于碱中毒1酸碱平衡-ZM四、Regulationofacid-basebalance

机体酸碱平衡的调节1、bufferactionof

theblood

血液的缓冲作用2、respiratoryregulationofacid-basebalance

呼吸的调节作用3、renalregulationofacid-basebalance

肾的调节作用4、buffereffectofcells

组织细胞的调节作用1酸碱平衡-ZM1、bufferactionoftheblood

血液的缓冲作用1.1缓冲的概念（buffer）向溶液中加入酸或碱时，溶液中的缓冲系统防止溶液中的pH发生显著变动的作用。1酸碱平衡-ZM1.2缓冲对的概念（buffer/bufferpair）

体液中的弱酸(缓冲酸)及其共轭的碱(缓冲碱)所构成的具有对强酸或强碱进行缓冲作用的配对物。HCO3-H2CO3例如：H++HCO3-→

H2CO3

→CO2＋H2O←←1、bufferactionoftheblood

血液的缓冲作用1酸碱平衡-ZM

全血中各缓冲系统的含量与分布

缓冲系统

占全血缓冲系统%血浆HCO3-/H2CO335红细胞HCO3-/H2CO318Hb-/H-Hb，HbO2-/H-HbO2

35Pro-/H-Pro7HPO42-/H2PO4-51酸碱平衡-ZM1.3血液中的主要缓冲对1.3.1碳酸氢盐缓冲对HCO3-H2CO3机体最重要的缓冲对含量大，缓冲能力强大，占全血缓冲能力的53％HCO3-/H2CO3

的比值决定血液的pH开放体系，肺及肾可对二者的浓度进行调节(后述)，使其保持在20:11、bufferactionoftheblood

血液的缓冲作用1酸碱平衡-ZMHenderson-hasselbalchequation:正常时，血液[HCO3-]为24mmol/L,[H2CO3]为1.2mmol/L,二者的比值为20:1,血液的pH值正好为7.4。只要二者的比值不变,就能保证血液的pH为7.4；肺和肾的调节，就是使二者的比值保持在20:1。血液pH＝pKa＋log[HCO3-][H2CO3]38℃时为6.1＋1.3＝7.4pKa:碳酸解离常数的负对数,为常数1、bufferactionoftheblood

血液的缓冲作用1酸碱平衡-ZM1.4缓冲系统对酸碱的缓冲作用——中和反应

固定酸和碱可被所有的缓冲对缓冲

H＋＋HCO3-H2CO3

OH-＋H2CO3

HCO3-+H2O挥发酸只能被非碳酸氢盐缓冲对缓冲Hb-/H-Hb，HbO2-/H-HbO2Pro-/H-Pro(血浆及细胞内)HPO42-/H2PO4-1、bufferactionoftheblood

血液的缓冲作用1酸碱平衡-ZM缓冲后的结果：强酸(碱)→弱酸(碱)如：乳酸＋HCO3-

乳酸-+H2CO3这种变化如不能及时纠正，[HCO3-]/[H2CO3]

的比值势必出现变化，进而引起血液pH的变化。肺和肾的作用就是分别对其进行调节，使其保持在20:1。1、bufferactionoftheblood

血液的缓冲作用1酸碱平衡-ZM2.1调节对象及目的:

血液中的H2CO3

使[HCO3-]/[H2CO3]=20:12.2调节方式:

改变呼吸运动，增加或减少CO2的呼出CO2＋H2OH2CO3将H2CO3称为影响酸碱平衡的呼吸性因素2、Respiratoryregulation

(肺的调节作用/呼吸性调节)1酸碱平衡-ZM外周化学感受器动脉血CO2分压(PaCO2)pH或H+动脉血氧分压(PaO2)中枢化学感受器神经反射性调节肺组织中的牵张感受器、J感受器(毛细血管旁感受器)、呼吸肌内的本体感受器2、Respiratoryregulation

H+

←CO21酸碱平衡-ZM2.3调节机制2、Respiratoryregulation

(肺的调节作用/呼吸性调节)[H＋]浓度CO2分压O2分压中枢、外周化学感受器介导的反射性调节CO2呼出O2吸入中枢、外周化学感受器呼吸中枢呼吸通气[H＋]及[H2CO3]O2分压1酸碱平衡-ZM调节对象和目的：

血液中的HCO3-，使血液中[HCO3-]/[H2CO3]的比值保持20:1。因此,将HCO3-称为影响酸碱平衡的代谢性因素。3、renalregulation(肾的调节作用/代谢性调节)1酸碱平衡-ZMWhy?中心环节：肾小管上皮细胞重吸收HCO3-入血;肾小管上皮细胞排泌H＋或NH4+入肾小管腔;二者为一偶联的过程，即肾小管上皮细胞重吸收一个HCO3-入血，必然伴随一个H＋或NH4+排泌到肾小管管腔;上述中心环节贯穿肾调节的所有方式。3、renalregulation(肾的调节作用/代谢性调节)1酸碱平衡-ZM基本方式：近端小管泌H+和重吸收HCO3-远端小管及集合管泌H+和重吸收

HCO3-，排泄体内的固定酸尿NH4+

的排出

3、renalregulation(肾的调节作用/代谢性调节)1酸碱平衡-ZM3.1

近曲小管泌H+保碱主动泌H+H+-ATP酶不是主要方式，占1/3占肾小球滤过的90%+H2O→H2CO3CAH+H+-Na+交换H+-Na+反向转运占总泌H+量2/3以上3.1近端肾小管泌NH3、泌NH4+、保碱近曲小管上皮细胞是产氨的主要场所1酸碱平衡-ZM3.2

远端肾小管及集合管泌H+、NH3和重吸收HCO3-NH31酸碱平衡-ZMH+NH3Na+Na+K+Na+HCO3-Na+Na+H+H+ATP酶H+NH4+NH3Na+-K+ATP酶NH31酸碱平衡-ZM体内固定酸的排泻(小结)固定酸首先被体液缓冲系统所缓冲，生成

H2CO3和相应的固定酸盐（根）；H2CO3在肾脏解离为CO2和H2O，进入肾小管上皮细胞，即固定酸中的H＋以CO2和

H2O的形式进入肾小管上皮细胞，进一步通过H2CO3释放H＋进入肾小管腔；固定酸的酸根以其相应的固定酸盐的形式被肾小球滤出；进入肾小管腔的H＋和固定酸的酸根在肾小管腔内结合成相应的固定酸排除体外。1酸碱平衡-ZM4、呼吸性调节和代谢性调节

互为代偿，共同调节呼吸性因素变化后，代谢性因素代偿[H2CO3][HCO3-]肾代偿[H2CO3][HCO3-]肾代偿[H2CO3][HCO3-]肾代偿代谢性因素变化后，呼吸性、代谢性因素均可代偿[H2CO3][HCO3-]肺代偿肺代偿[HCO3-]肾代偿[HCO3-]1酸碱平衡-ZM五、组织细胞的调节细胞内外离子转移和细胞内缓冲H＋－K＋交换

细胞内和血浆之间的交换,发生于机体的大部分细胞,见于各种类型的酸碱平衡紊乱。HCO3-－CL-交换(chlorideshift)

红细胞内和血浆之间交换,见于呼吸性酸碱平衡紊乱。H＋－Ca2＋交换骨组织和血浆之间的交换,见于慢性酸中毒。交换进入细胞内的H＋被细胞内的蛋白质及磷酸盐所缓冲1酸碱平衡-ZM1酸碱平衡-ZM六、小结(酸碱平衡的调节)体液的缓冲，使强酸或强碱变为弱酸或弱碱，防止pH值剧烈变动；同时使

[HCO3-]/[H2CO3]出现一定程度的变化。呼吸的变化，调节血中H2CO3的浓度；肾调节血中HCO3-的浓度，使[HCO3-]/[H2CO3]二者的比值保持20:1,血液pH保持7.4。1酸碱平衡-ZM七、各调节系统的特点血液缓冲系统：起效迅速,只能将强酸(碱)→弱强酸(碱)，但不能改变强酸(碱)物质的总量;呼吸调节：调节作用强大,起效快,30min

可达高峰；肾调节：调节作用强大,作用持久,但起效慢,于数小时后方可发挥作用；组织细胞：调节作用强大,但可引起血钾浓度的异常。1酸碱平衡-ZM第二节Acid-baseDisturbance酸碱平衡紊乱1酸碱平衡-ZMContent(主要内容)Conceptofacid-basedisturbance(酸碱平衡紊乱的概念)Category

ofacid-basedisturbance(酸碱平衡紊乱的常见类型)Parametersofacid-basedisturbance(判定酸碱平衡紊乱常用指标)1酸碱平衡-ZM一、Conceptofacid-basedisturbance

酸碱平衡紊乱的概念

病理情况下，机体出现酸碱超负荷、严重不足或调节机制障碍，导致机体内酸、碱浓度改变/或由此而引起的pH改变，称为酸碱平衡紊乱。1酸碱平衡-ZM二、Category

ofacid-basedisturbance

酸碱平衡紊乱的类型血液pH＝pKa＋log[HCO3-][H2CO3]由此公式可知,血液酸碱平衡紊乱的基本特征是血液中HCO3-和H2CO3的异常变化。根据二者的变化情况，酸碱平衡紊乱可有以下几种类型:1酸碱平衡-ZM1、HCO3-的变化代谢性酸碱平衡紊乱HCO3-的原发性↓代谢性酸中毒HCO3-的原发性↑代谢性碱中毒2、H2CO3的变化呼吸性酸碱平衡紊乱H2CO3的原发性↓呼吸性碱中毒H2CO3的原发性↑呼吸性酸中毒二、Category

ofacid-basedisturbance

酸碱平衡紊乱的类型1酸碱平衡-ZM失代偿性:pH明显异常，超出正常范围。代偿性:pH仍在正常范围之内,即

[HCO3-]/[H2CO3]仍为20:1,但各自的含量出现异常变化。1酸碱平衡-ZM3、HCO3-和H2CO3均变：混合型酸碱紊乱3.1酸碱一致型HCO3-H2CO3代碱+呼碱HCO3-H2CO3代酸+呼酸3.2酸碱混合型HCO3-H2CO3代酸+呼碱HCO3-H2CO3代碱+呼酸二、Category

ofacid-basedisturbance

酸碱平衡紊乱的类型1酸碱平衡-ZM3.3三重性酸碱平衡紊乱呼酸和呼碱不可能同时产生,因此三重性酸碱平衡紊乱只有两种类型:呼酸＋代酸＋代碱呼碱＋代酸＋代碱代酸和代碱同时存在常见于：①严重胃肠炎时呕吐加腹泻并伴有低钾和脱水，②尿毒症病人或糖尿病病人剧烈呕吐。二、Category

ofacid-basedisturbance

酸碱平衡紊乱的类型1酸碱平衡-ZM三、Parametersofacid-basedisturbance

判定酸碱平衡紊乱的常用指标1、动脉血pH值(7.35-7.45,平均7.4)1.1概念:

动脉血中H＋浓度的负对数值pH＝pKa＋log[HCO3-][H2CO3][HCO3-]PaCO2][H＝24+][H+][的单位是nmol/L，[PaCO]2的单位是mmHg,[HCO3-]的单位是mmol/L。1酸碱平衡-ZM

酸中毒

碱中毒

6.8

7.35～7.45

7.8[H+]45～35nmol/L极限极限1.3pH的范围1.2意义升高:

碱中毒降低:

酸中毒正常:

正常无酸碱平衡紊乱代偿性酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱1酸碱平衡-ZM2.PaCO2(动脉血CO2分压)

(33~46mmHg,平均40mmHg)1.1概念动脉血中物理溶解的CO2分子所产生的张力1.2意义反映血液中H2CO3的浓度

呼吸对酸碱平衡的影响升高:CO2呼出减少,见于呼酸或代偿代碱降低:CO2呼出增多,见于呼碱或代偿代酸三、Parametersofacid-basedisturbance

判定酸碱平衡紊乱的常用指标1酸碱平衡-ZM3、actualbicarbonate(AB,实际碳酸氢盐)standardbicarbonate(SB,标准碳酸氢盐)3.1AB

动脉血中实际存在的HCO3-的量,

受代谢和呼吸两方面的影响3.1.1代谢的影响(主要方面)(AB和SB的正常值均为22-27(24)mmol/L)肾产生HCO3-的能力、体内固定酸生成、排泄等情况三、Parametersofacid-basedisturbance

判定酸碱平衡紊乱的常用指标1酸碱平衡-ZM3.1.2呼吸的影响3.1.2.1呼吸的直接影响H2CO3的解离当CO2潴留时,反应向左进行,HCO3-(AB)当CO2减少时,反应向右进行,HCO3-(AB)左

HCO3-+H+H2CO3CO2+H2O右3.1.2.2呼吸的间接影响

呼吸因素引起的代谢性HCO3-的变化。当CO2变化时，肾对HCO3-的重吸收发生改变。当CO2潴留时,肾产HCO3-,

血HCO3-(AB)当CO2减少时,肾产HCO3-,

血HCO3-(AB)1酸碱平衡-ZM3.2SB

全血在标准状态下测得的HCO3-浓度SO2100%,PCO240mmHg,T38℃,

这一标准状态排除了呼吸的影响？仅是反映代谢性因素的指标？！患者血液在标准状态下平衡后，纠正了其中的CO2浓度异常及其对HCO3-浓度的直接影响。三、Parametersofacid-basedisturbance

判定酸碱平衡紊乱的常用指标1酸碱平衡-ZM左

HCO3-+H+H2CO3CO2+H2O右当血样中CO2减少(低于平衡气)时,平衡后,平衡气中的CO2溶入血样中,反应向左进行，使HCO3-↑。当血样中CO2增多(高于平衡气)时,平衡后,血样中过多的CO2溢出,使HCO3-↓。经标准条件的气体平衡后的变化因此,SB排除了呼吸的异常改变引起的血液CO2含量的变化所直接导致的血液中HCO3-浓度的改变(即呼吸的直接影响),主要反映代谢性因素对酸碱平衡的影响。SB升高:主要见于代碱；SB降低:主要见于代酸1酸碱平衡-ZMSB未排除呼吸因素对AB的间接影响，即呼吸因素引起的肾对HCO3-重吸收量的变化(血液抽出后，这一影响已无法去除)，SB的变化仍然可能是呼吸性酸碱平衡紊乱时肾代偿的结果。SB升高:仍可能是代偿后的呼酸SB降低:仍可能是代偿后的呼碱SB升高：代碱、代偿后的呼酸SB降低：代酸、代偿后的呼碱综上1酸碱平衡-ZM3.3AB与SB的差值3.3.1AB＝SB

无呼吸因素的影响(直接影响和间接影响均无),二者的变化是纯代谢因素所致。升高:代碱(无代偿)降低:代酸(无代偿)3.3.2AB>SB,CO2潴留AB>SB,SB正常：急性呼酸(无代偿)b.AB>SB,SB>正常：代偿后的呼酸代偿后的代碱呼酸+代碱1酸碱平衡-ZM3.3.3AB<SB,CO2呼出过多AB<SB,SB正常：急性呼碱(无代偿)b.AB<SB,SB<正常：代偿后的呼碱代偿后的代酸呼碱+代酸1酸碱平衡-ZM5.2正常值：45～52mmol/L（平均48mmol/L）

5、bufferbase(B