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1、 酸 碱 平 衡 和 酸 碱平 衡 紊 乱(Acid-base balance and Acid-base disturbance)兰州大学基础医学院病理生理学研究所潘兴斌TIME 11:00HCO3-act21.3mm/LDATE TEMPMAY 05, 200337.0oCHCO3-stdTCO223.1mm/L22.3mm/LpH7.443BE(B)- 1.8 mm/LPaCO231.9mmHgBE(ecf)2.8 mm/LPO2338.mmHgSAT98.1%Na + K + 133.6mmg 3.49 mmg AnGap4.8mm/LCa+0.85mmg CL-111mm/L 1.什
2、么是酸碱平衡紊乱，机体对酸碱平衡是怎样进行调节的?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,他有不有酸碱失衡? 为什么? 4.怎样分析一个酸碱平衡紊乱的病例?5.代谢性酸中毒有哪些特点?对机体有何影响?怎么治疗?6.呼吸性酸中毒有哪些特点?对机体有何影响?7.代谢性碱中毒有哪些特点?对机体有何影响?怎么治疗?8.呼吸性碱中毒有哪些特点?对机体有何影响?9.怎样判断一个病例是单纯型还是混合型酸碱失衡? 10.混合型酸碱失衡有哪些类型? 各有何特点?第一节 酸碱的自稳态（Acid-base homeostasis）Acid-base
3、 balance: 酸碱平衡，指生理情况下，机体能自觉维 持体液酸碱度(pH值)相对稳定的过程。Acid-base disturbance: 酸碱平衡紊乱，指由于各种原因引起的 酸碱超量负荷或严重不足或调节机制障碍, 而导致体液内环境酸碱度(pH值)稳定性的破 坏.What is Acid ? What is Base ?1. 两种酸及其来源： 挥发酸(volatile acid)： CO2+H2O H2CO3 HCO3-+H+300400L CO2/天/人15000 mmol H+/ L 固定酸 (fixed acid) 50100mmol/天/人 代谢产生体液酸碱物质的来源2. 碱及其来源
4、n蔬菜及水果n n代谢产生表表3-1 3-1 全血中的缓冲系统全血中的缓冲系统缓冲系统 占全血缓冲系统%血浆HCO3- 35红细胞HCO3- 18Hb-及HbO2- 35Pr- 7HPO42- 5 表3-2 全血中各缓冲系统的含量与分布 （一）血液的缓冲作用（化学反应可以瞬间完成 ）呼吸的调节作用HHCO3 H2CO3 H2OCO2 （增多） 碱贮 （呼出）CO2 H+ O2 CO2 H+中枢化学感受器 外周化学感受器O2延髓呼吸中枢肺泡通气量(三) 组织细胞的缓冲作用( Role of cell)离子交换： H+ K+和Cl- HCO3-的交换K+H+细胞内缓冲体系：磷酸、蛋白3. 脑脊液的
5、缓冲： CO2K+Hci组织细胞的调节作用（一般在24小时完成）细胞K +HHKHCO3 ClHCO3 Cl组织细胞的缓冲作用( Role of cell组织细胞血液HK Na肝脏细胞NH3HOH-NH4NH3尿素骨骼 Ca3(PO4)2 HCa2PO43-Ca2PO43-HH2PO4-n病人体重60公斤n细胞外液量0.2060=12升n治疗前血浆HCO3=13mmo1/升n给NaHCO3量100mmo1n病人治疗后实测血浆HCO3 16.7mmol/升n 因此在纠正酸碱中毒时应考虑离子转移 这一变化。计算输液量时要将这一变化估 计在内。（四）肾脏的调节作用（四）肾脏的调节作用(decreas
6、ed glomerular filtration rate) v 肾小球滤过率 四NaKNaNaCO2H2OH2CO3HCO3HHHCO3HCO3 H2CO3CACACO2H2OCO2H2OCAH2CO3HCO 3 HCl近端肾小管泌H（Na H ） 远端肾单位泌H和HCO3重吸收远 远NH4的排出近端肾小管谷氨酰胺谷氨酸NH3-酮戊 二酸HCO3-NH3CO2H2OH2CO3H NH4NH 4NaCl-Na Na HCO3-NH4ClNH3HNH 4CO2H2OH2CO3HCO3-H H Cl-Cl- 1 1酶CACA 14. H+ Na+交换与K+ Na+交换的竞争性抑制作用在远曲小管上皮
7、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CO 2有作用组织细胞的缓冲：作用强，24h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（3-5天） 第二节 反映酸碱平衡状况的常用指标及其意义 (Acid-base parameters)酸碱平衡紊乱的类型酸中毒碱中毒HHCO3 PCO2代谢性酸中毒呼吸性碱中毒代谢性碱中毒呼吸性酸中毒pH正常代偿性失代偿性单发？多发？单纯型混合型否单纯型酸碱平衡紊乱的分类AG增高型代酸AG正常
8、型盐水反应性 代碱盐水抵抗性急性呼酸慢性急性 呼碱慢性一、pH和H+浓度 由于血液中H+很低(40nmmol/L)，常用pH 表示1. pH的定义：H+的负对数(-lg0.000004mmol/L) 2. 正常值 ： 7.35 7.45 （平均：7.40） 7.8 7.7 7.6 7.5 7.450/1 40/1 32/1 25/1 20/1 7.3 7.216/1 12.5/17.1 7.010/1 8/16.9 6.86.25/1 5/1HCO3-H2CO324.01.2支点Henderson-Hasselbalch方程式与PH值的关系nHCO3/H2CO3pH值HCO3 /H2CO3pH
9、值10/171021/17 4211/171422/174412/17 1823/174613/172124/17 4814/172525/175015/17 2826/175216/173027/17 5317/173328/175518/17 3629/175719/173830/17 5820/174031/1759HCO3- /H2CO3pH值HCO3- /H2CO3pH值10/171021/174211/171422/174412/171823/174613/172124/174814/172525/175015/172826/175216/173027/175317/173328/
10、175518/173629/175719/173830/175820/174031/1759HCO3-pH PaCO2酸中毒 正 常 碱中毒 极限6.8 7.357.45 7.8极限 H+ 45 35nmol/LpH主要取决于HCO3-与H2CO3 比值(7.4时为 20/1)它只是反映酸碱 度的指标，不能完全判断是否有酸碱平衡紊乱的存在及其类型.（呼吸性酸碱失衡/代谢性酸碱失衡） 3. 意 义 二、呼吸指标：动脉血CO2分压（PaCO2） 1. 定义：血浆中物理溶解状态的CO2分子产生的张力。 2. 正常值：33 46 mmHg (平均：40mmHg)（4.396.25kPa） (平均5.3
11、2kPa)3. 意义：唯一的呼吸性指标。PaCO2原发性变化引起的酸碱平衡紊乱称呼吸性酸碱紊乱。PaCO2 = PACO2 可了解肺泡通气情况。PaCO2 ： H2CO3 (4.396.25kPa) CO2呼出过多 正常 CO2潴留呼碱或代偿后的代酸 呼酸或代偿后的代碱 |3346mmHg| 血气分析仪:判断酸碱状态的主要工具. 它能自动测出pH（或H+）和PaCO2，并根据HendersonHassalbalch公式计算出HCO3-及其他酸碱参数（blood-gas analysis parameter)。血气分析的主要理论依据：血液pH主要取决于血液缓冲系统，尤其是碳酸氢盐缓冲系统缓冲酸与
12、碱 的比例。血氧分压(Pao2 )n定义:溶解在血液中的氧产生的张力.n正常值:正常人动脉血氧分压(arterial partial pressure of oxygen, PaO2 ) 约 为100mmHg，低于60mmHg可引起缺氧，主要 取决于吸入气体的氧分压和外呼吸功能； 静脉分压（venous partial pressure of oxygen, PvO2 ) 为40mmHg，主要取决于组 织摄氧和利用氧的能力。n氧中毒：氧中毒的发生取决氧分压而不是氧浓度 。0.5个大气压（380mmHg）以上的氧对任何细胞 都有毒性作用，可引起氧中毒。一个大气压 (760mmHg)左右的氧,8小
13、时可引起肺型氧中毒n在海平面吸入空气时100ml血液中溶解的氧仅为 0.3ml。在一个大气压下吸入纯氧时PaO2 可达 675mmHg、溶解的氧可达到1.7ml/dl，吸2个大气 压的氧溶解的氧氧可达到3ml/dl。n在常压下吸入浓度40%甚至60%的氧是安全的，吸 入纯氧一般不宜超过8-12小时。如需要可采用间 断吸氧。海拔高度 （m)大气压 (mmHg)吸入PO2 (mmHg)PAO2 (mmHg)SaO2 (%)0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000760 680 600 530 460 405 355 310 270 230159
14、140 125 110 98 85 74 65 56 48105 90 70 62 50 45 40 35 30 2595 94 92 90 85 75 70 60 50 2040三、代谢指标n 标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐标准碳酸氢盐（Standard bicarbonate,S.B.） 是指动脉血液标本在38和血红蛋白完全氧合的 条件下，用Pco2为40mmHg的气体平衡后所测得 的血浆HCO3-。为判断代谢性酸碱中毒的指标。实际碳酸氢盐（Actual bicarbonate,A.B.）是 指隔绝空气的血液标本，在保持其原有Pco2和血 氧饱和度不变的条件下测得的血浆碳酸氢盐浓度 。因此A.B.受代谢和呼吸两方面因素的影响。1. 定义（一） HCO3- 实际碳酸氢盐(actual bicarbonate, AB)标准碳酸氢盐(standard bicarbonate, SB) AB：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所测得的血浆HCO3-浓度。（反映呼吸，代谢两因素）2. 正常值SB：22 27
