1酸碱平衡-21幻灯片

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1、第三章 酸碱平衡和酸碱平衡紊乱 （Acid-base balance and imbalance）病理生理学教研室 张敬各Contents(主要内容)lAcid-base homeostasis酸碱的自稳态lParameters of acid-base balance反映酸碱平衡常用的指标lSimple acid-base disturbance单纯型酸碱平衡紊乱lMixed acid-base disturbances混合型酸碱平衡紊乱1.什么是酸碱平衡紊乱，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，他有没有酸碱失衡？为什么？3.一个病人的pH、PaCO2、HCO3-

2、均正常，他有没有酸碱 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、代谢性碱中毒和呼吸性 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？第一节 Acid-base homeostasis （酸碱的自稳态) Contents(主要内容)l concepts of acid and base （酸与碱的概念）l kinds and sources of acid and base （体内酸与碱的种类及其来源）l regulation of acid-base balance （机

3、体酸碱平衡的调节）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7.357.45（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)Acid-base balance (酸碱平衡):生理情况下，机体处理体内多 余的酸碱物质，保持体液酸碱度相 对恒定的过程。pH7.357.45Acid-base disturbance (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。一、concepts of aci

4、d and base（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。Acid(酸) 质子 base(碱) HCL HCL-H2CO3 HHCO-3乳酸 H乳酸根-NH4+ HNH3二者形成一个共轭体二、kinds and sources of acids（体内酸的种类和来源）1、volatile acid(挥发酸)即H2CO3H+HCO3- H2CO3 CO2H2O 15 mol/day300-400L /day 可经肺呼出 挥发酸(volatile acid)生物氧化的 终产物CO2CO

5、2CO2CA生物氧化的 中间产物 乳酸 丙酮酸H 酮体-羟丁酸 乙酰乙酸 丙酮脂肪酸 H3PO4 磷脂 H2SO4 蛋白质 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、nonvolatile acid(固定酸):50-100mmol/d3、摄入三、kinds and sources of bases（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2、NH3 氨基酸脱氨基 3、蛋白质及(有机)酸阴离

6、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酸多于碱 pH = 7.35 7.45 Why?酸碱平衡的调节 思考？四、Regulation of acid-base balance （机体酸碱平衡的调节）1、buffer action of the blood血液的缓冲作用2、buffer effect of cells组织细胞的调节作用 3、respiratory regulation of acid-base balance呼吸的调节作用 4、renal regulation of acid-base balance肾的调节作用1、 buffer a

7、ction of the blood（血液的缓冲作用）1.1 缓冲的概念（buffer）弱酸及其共轭碱构成的具有缓 冲酸或碱能力的缓冲对称为缓冲系 统。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 著变动的作用称为缓冲。1.2 缓冲对（buffer pair）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：1、 buffer action of the blood（血液的缓冲作用）H+ HCO3- H2CO3 CO2H2O OH-+ H2CO3 HCO3- H2O全血中各缓冲系统的含量与分布 缓冲系统

8、占全血缓冲系统%血浆HCO3-/H2CO3 35红细胞HCO3-/H2CO3 18Hb-/H-Hb，HbO2-/H-HbO2 35Pro-/H-Pro 7HPO42-/H2PO4- 51.3 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、 buffer action of the blood（血液的缓冲作用）Henderson-hasselbalch equation:正常时，血液HCO3

9、-为24 mmol/L, H2CO3 为1.2 mmol/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pHpKalgHCO3- H2CO338时为6.1 1.3 7.4 pKa: 碳酸解 离常数的负 对数, 为常数1、 buffer action of the blood（血液的缓冲作用）1.4 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 HHCO3- H2CO3 OH-H2CO3 HCO3- + H2O 挥发酸只能被非碳酸氢盐缓冲对缓冲Hb-/H-Hb，H

10、bO2-/H-HbO2 Pro-/H-Pro(血浆及细胞内) HPO42-/H2PO4-1、 buffer action of the blood（血液的缓冲作用） 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、 buffer action of the blood（血液的缓冲作用）2.1 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CO

11、2的呼出CO2H2O H2CO3将H2CO3称为影响酸碱平衡的呼吸性因素2、Respiratory regulation(肺的调节作用/呼吸性调节) l 中枢化学感受器主要通过控制CO2排出量，维持HCO3- / H2CO3 =20/1延脑中枢化学感受器(主要)Pa CO2 =60mmHg(+)80mmHg(-) CO2麻醉(narcosis)l 外周化学感受器主A体，颈A体外周化学感受器，PaO2l 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PaCO2中枢化学R呼吸加深加快CO2排出PaCO2 PaO2pH外周化学R呼吸中枢pH调节对象和目的：血液

12、中的HCO3-，使血液中 HCO3-/H2CO3的比值保持在 20:1。因此, 将HCO3-称为影响 酸碱平衡的代谢性因素。 3、renal regulation(肾的调节作用/代谢性调节) 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;u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;u上述中心环节贯穿肾调节的所有方式。Why?中心环节：3、renal regulation(肾的调节作用/代谢性调节) 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

13、酸 尿NH4+ 的排出 3、renal regulation(肾的调节作用/代谢性调节) Na+ K+ATP酶提供能量 基侧膜Na+ HCO3-载体同向转运入血 刷状缘碳酸酐酶的作用H+ + HCO3- H2CO3 H2O+ CO2CA3.1 H+ Na+交换（ H+ Na+反向转运): 近曲小管，泌H+ 2/33.2 小管细胞主动泌H+ 在近曲小管，H+ ATP酶主动耗能泌 H+ ，1/3 在集合管(主要), 由闰细胞泌H+ ，无Na+的转运，H+ ATP酶或H+ K+ ATP酶供能，伴H+ K+交换或Cl- HCO3-交换 近曲小管，产NH3的主要场所，H+随 NH4+排出，Na+ K+ ATP酶供能，-酮 戊二酸产生的 HCO3-由Na+ HCO3-载 体同向转运入血。 在远曲小管，NH3主要通过弥散排出。 3.3 NH4+ Na+ 交换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+; 反之H+ Na+K+ Na+血液细胞管腔3.4 H+ Na+交换与K+ Na+交换 的竞争性抑制作用4、buffer effect of cells（组织细胞的调节） 细胞内外离子转移和细胞内缓冲l HK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。l HCO3-CL-交换(chlo