[病理生理学]酸碱平衡紊乱

病理生理学教研室第四章酸碱平衡紊乱Acid-basedisturbance酸碱平衡的调节常用指标及意义单纯型酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱分析判断的病理生理学基础本章主要内容大纲要点3了解机体酸碱的概念、来源及排泄途径；各类单纯性酸碱平衡紊乱的治疗原则；三重性酸碱平衡紊乱的分类熟悉各类单纯性酸碱平衡紊乱的分类、预计代偿公式的使用；二重性酸碱平衡紊乱的类型、原因及指标的变化特征21掌握酸碱平衡紊乱的概念、酸碱平衡的调节机制、常用指标；四种酸碱平衡紊乱的概念、指标变化特征、发生的原因、机制及对机体的影响1.什么是酸碱平衡紊乱，机体是怎样进行调节的?2.一个病人的pH等于7.4,他有没有酸碱失衡?为什么?3.一个病人的pH、PaCO2、HCO3-均正常,他有酸碱失衡?为什么?4.怎样分析一个酸碱平衡紊乱的病例?5.代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒、代谢性碱中毒、呼吸性碱中毒各有哪些特点?对机体有何影响?6.怎样判断一个病例是单纯型还是混合型酸碱失衡?7.混合型酸碱失衡有哪些类型?各有何特点?机体通过处理酸碱物质的含量和比例，以维持体液pH相对稳定性的过程。Acid-basebalancepH=7.35～7.45酸碱平衡因酸碱负荷过度、不足或调节机制障碍而导致体液酸碱度稳态破坏的病理过程。酸碱平衡紊乱Acid-basedisturbance7.35酸中毒7.45碱中毒酸碱的概念酸(acid)－凡能释放出H+的化学物质为酸如HCl、H2SO4、H2CO3…….碱（alkaline)－凡能接受H+的化学物质为碱如OH-、NH3、HCO3-…….H2CO3H++HCO3-NH4+H++NH3H2PO4-H++HPO4-HPrH++Pr-酸碱酸碱物质的来源(一)酸性物质的来源特点：机体代谢中产生的酸性物质量»碱性物质量分类：挥发酸、固定酸挥发酸（Volatileacid）糖、脂肪、蛋白质氧化终产物CO2＋H2OH2CO3CAH2CO3→H+＋HCO3-H2CO3CO2+H2OH2CO3碳酸酐酶HCO3—H+呼吸性H+（15mol/d)挥发性酸经肺呼出--呼吸性调节核蛋白磷脂含硫氨基酸嘌呤类糖酵解脂肪代谢糖氧化硫酸磷酸尿酸乳酸酮体三羧酸固定酸（Fixedacid）经肾排出—肾性调节H+－代谢性H+（50-100mmol/d)（二）碱性物质的来源水果、蔬菜、氨基酸代谢食物酸碱一览表强酸性食品：蛋黄、乳酪、甜点、白糖中酸性食品：火腿、鸡肉、猪肉、牛肉、面包、小麦。弱酸性食品：白米、花生、啤酒、海苔、章鱼、巧克力、空心粉、葱。强碱性食品：葡萄、茶叶、葡萄酒、海带、柑橘类、柿子、黄瓜、胡萝卜。中碱性食品：大豆、蕃茄、香蕉、草莓、蛋白、柠檬、菠菜等。弱碱性食品：红豆、苹果、甘蓝菜、豆腐、卷心菜、油菜、梨、马铃薯。第一节酸碱平衡的调节酸碱平衡的调节一、血液的缓冲作用二、肺的调节作用三、肾脏的调节作用四、组织细胞的调节作用一、血液中缓冲系统的调节作用缓冲系统：由一种缓冲酸和相应的缓冲碱组成，具有缓冲酸碱能力的混合溶液。作用：当体液中酸或碱的含量变化时，缓冲对通过释放或吸收H+，减轻pH变化程度HCl+NaHCO3→NaCl+H2CO3→CO2+H2ONaOH+H2CO3→NaHCO3+H2O接受H+或释放H+，减轻pH变动的程度。缓冲机制全血中的缓冲系统表4-2全血中各缓冲系统的含量与分布缓冲对占全血缓冲系统%HCO3-缓冲对53血浆35红细胞18非HCO3-缓冲系47Hb及HbO235血浆蛋白7HPO42-5血液中缓冲系统作用最快为第一道防线血浆HCO3—H2CO3HPO42—H2PO4—Pr—HPr组织间液HCO3—H2CO3HPO42—H2PO4—细胞内液HCO3—H2CO3HPO42—H2PO4—蛋白质盐蛋白质有机磷酸盐红细胞HbHHbHPO42—H2PO4—HCO3—H2CO3HbO2—HHbO2有机酸盐碳酸氢盐缓冲系统主要缓冲固定酸血红蛋白缓冲系统主要缓冲挥发酸血液缓冲系统作用特点1.碳酸氢盐缓冲系统只能缓冲固定酸，不能缓冲挥发酸2.碳酸氢盐缓冲能力强，是细胞外液含量最高的缓冲系统，占全血缓冲系统总量的53%3.碳酸氢盐缓冲潜力大，肺肾调节均参与4.挥发酸的缓冲主要靠血红蛋白缓冲系统，占缓冲系统总量的35%二、肺在酸碱平衡调节中的作用改变呼吸运动的频率和幅度调节CO2的排出量—调节挥发酸作用快，几分钟达高峰特点：PaCO2=60mmHg，呼吸兴奋性↑，通气量可增加10倍。PaCO280mmHg，抑制呼吸中枢，可出现CO2麻醉（narcosis）1.呼吸运动的中枢调节PaCO2↑→降低脑脊液及脑间质液pH→H+↑→刺激中枢化学感受器(延髓、很敏感)→呼吸↑→CO2排出↑→PaCO2↓→pH↑2.呼吸运动的外周调节PaO2↓，PaCO2↑，H+↑(pH↓)→兴奋外周化学感受器（主动脉体、颈动脉体）反射性引起呼吸加深加快但PaO2过低对呼吸中枢的直接效应是抑制效应脑肺延髓呼吸加快脑延髓肺呼吸减慢肺的调节作用为第二道防线通过呼吸中枢和外周化感器对肺通气量的控制，调节CO2的排出量三、肾脏在酸碱平衡调节中的作用调节固定酸排酸或保碱维持血浆[HCO3-]1.近端肾小管H+的分泌和HCO3-的重吸收作用：近曲小管细胞主动分泌H+，重吸收Na+（H+－Na+交换，逆向转运）过程：（1）滤液中NaHCO3→肾小管腔→Na+＋HCO3-（2）肾小管细胞内CO2＋H2O→H2CO3→H++HCO3-（3）H+－Na+交换：H+→管腔，Na+→肾小管细胞（4）肾小管细胞内Na+＋HCO3-→NaHCO3→血液（5）肾小管腔内H++HCO3-→H2CO3→CO2＋H2O（6）CO2→肾小管细胞与H2O再反应，H2O随尿排走特点：a.Na+-K+-ATP酶提供能量b.基侧膜Na+-HCO3-载体同向转运入血c.刷状缘CA的作用2.远端肾单位的泌H+和HCO3－重吸收属于调节性的重吸收（1）远曲小管和集合管的闰细胞（泌氢细胞）主动分泌H+（非钠依赖性，依赖氢泵）（2）在基侧膜以Cl-－HCO3－交换重吸收HCO3－（3）集合管管腔内H+＋HPO42－→H2PO4－使尿液酸化（远端酸化作用）特点：a.无Na+的转运b.H+-ATP酶提供能量c.伴Cl--HCO3-交换3.NH4+的分泌具有pH依赖性，酸中毒越严重，尿排NH4+越多。在近曲小管上皮细胞内：谷氨酰胺（谷氨酰胺酶）→NH3+谷氨酸谷氨酸→NH3+α酮戊二酸NH3+H+→NH4+α酮戊二酸+H+→HCO3-（重吸收）NH4+-Na+交换进入管腔排出在远曲小管、集合管内：泌NH3中和尿液中H+→NH4+→排出特点：a.H+随NH4+排出b.Na+-K+-ATP酶提供能量c.基侧膜Na+-HCO3-载体同向转运入血4.H+-Na+交换与K+-Na+交换的竞争性抑制作用在远曲小管上皮细胞的管腔侧有此两种交换：当K+-Na+时，则H+-Na+;反向变化H+Na+K+Na+血管细胞管腔四、组织细胞的调节作用主要通过膜的离子交换维持ECF的电中性和调节ECF的[H+]进行调节H+－K+H+－Na+Na+－K+Cl－－HCO3－血液缓冲系统：反应迅速；但缓冲作用不持久。肺的调节：效能最大，30min达高峰；但仅对H2CO3有作用组织细胞的缓冲：作用强，2－4h起作用，但易造成电解质紊乱肾的调节：对排固定酸及保碱作用大；但起效慢（3-5d）四种调节的比较第二节反映血液酸碱平衡状况的常用指标及其意义一、pHpH7.457.447.437.427.417.407.397.387.377.367.35[H+]3536373839404142434445nmol/L血浆pH是表示血浆H+浓度的，为血浆H+浓度的负对数值。正常动脉血pH为7.40±0.05（7.35~7.45）7.35酸中毒7.45碱中毒pH=pKa+lg[HCO3-]/[H2CO3]=pKa+lg[HCO3-]/αxPaCO2=6.1+lg24/0.03x40=6.1+lg24/1.2＝7.40根据Henderson-Hassalbach方程式：HCO3—为由肾调节的代谢性因素（24mmol/L）H2CO3为由肺调节的呼吸性因素（1.2mmol/L）血浆的HCO3—/H2CO3比值决定pH的高低pH(N)无酸碱平衡紊乱代偿性酸碱平衡紊乱酸碱中毒并存相互抵消二、动脉血CO2分压（PaCO2）血浆中物理溶解状态的CO2所产生的张力正常值33～46mmHg(40mmHg)意义反映呼吸性酸碱平衡紊乱的指标46mmHg:CO2潴留原发性呼酸继发性代偿后代碱33mmHg:CO2不足原发性呼碱继发性代偿后代酸定义三、标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐1．SB（standardbicarbonate）全血在标准条件下（38℃，PaCO2为40mmHg，血红蛋白氧饱合度为100%）测得的血浆HCO3-的量。22∽27mmol/L（24mmol/L）反映代谢性因素指标不受PaCO2影响代酸↓，代碱↑定义正常值意义2．AB（actualbicarbonate)在隔绝空气的血液标本，在实际体温、PaCO2和血氧饱和度条件下测得的血浆HCO3–浓度。22∽27mmol/L（24mmol/L）反映呼吸和代谢两方面因素定义正常值意义SB与AB的关系：正常AB＝SBAB-SB的差值－反映呼吸因素的影响SB正常,ABSB：CO2潴留，见于呼酸SB正常,ABSB：CO2排出过多，见于呼碱AB↓，SB↓：见于代酸或代偿后的呼碱AB↑，SB↑：见于代碱或代偿后的呼酸四、缓冲碱（bufferbase,BB）在标准状态下，血液中一切具有缓冲作用的负离子碱的总和45∽52mmol／L（48mmol/L）反映代谢性因素指标代谢性酸中毒：BB减少代谢性碱中毒：BB增加定义正常值意义五、碱剩余(baseexcess，BE)在标准状态下，将1L全血或血浆用酸或碱滴定至pH7.4时所用的酸或碱的量－3.0∽3.0mmol/L反映代谢性因素指标代谢性酸中毒：BE负值增加代谢性碱中毒：BE正值增加定义正常值意义六、阴离子间隙（aniongap,AG）指血浆中未测定的阴离子（UA）与未测定的阳离子（UC）的差值AG=UA–UC10-14mmol/L定义正常值公式AG(aniongap)UCNa+HCO3－Cl－可测定的阳离子未测定的阳离子可测定的阴离子未测定的阴离子AGUA计算：AG=UA-UC血浆中：[Na+]+UC=[HCO3-]+[C1-]+UA移项：[Na+]-[HCO3-]-[C1-]=UA–UC=AGAG=[Na+]-([HCO3-]+[C1-])=140-(24+104)=12mmol／LAG的意义：AG降低常见于低蛋白血症或细胞外液稀释AG增高有重要的临床意义AG16代酸1.确定和区分代酸及其类型2.有助于诊断混合型酸碱平衡紊乱3.可提供某些疾病的重要线索AG增高多见于固定酸增高的疾病，如乳酸堆积、酮体过多、尿毒症及水杨酸中毒等1.什么是酸碱平衡紊乱，机体是怎样进行调节的?2.一个病人的pH等于7.4,他有不有酸碱失衡?为什么?3.一个病人的pH、PaCO2、HCO3-均正常,他有酸碱失衡?为什么?4.怎样分析一个酸碱平衡紊乱的病例?5.代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒、代谢性碱中毒、呼吸性碱中毒各有哪些特点?对机体有何影响?6.怎样判断一个病例是单纯型还是混合型酸碱失衡?7.混合型酸碱失衡有哪些类型?各有何特点?例题：女性，11个月，因呕吐、腹泻3天入院，起病后每天腹泻10余次，为不消化蛋花样稀便，低热、嗜睡、尿少。血气分析pH7.30，PaCO220mmHg，HCO3-9mmol/L，Na+131mmol/L，K+2.6mmol/L，Cl-94mmol/L，1.PH下降，有酸中毒2.病史：腹泻，丢失HCO3–；结合公式HCO3–下降为原发，PaCO2下降为继发，是代谢性酸中毒3.AG=131-（94+9）=28AG增高性