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1、(Acid-base disturbances)酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱湖南师范大学医学院病理生理教研室湖南师范大学医学院病理生理教研室邓邓 虹虹酸碱平衡 机体处理酸碱物质的含量及机体处理酸碱物质的含量及比例使比例使H H+ +浓度维持在正常范围浓度维持在正常范围内的过程，称为酸碱平衡。内的过程，称为酸碱平衡。(Acid-base balance) 因酸碱负荷过度、不足或因酸碱负荷过度、不足或调节机制障碍导致体液酸碱度调节机制障碍导致体液酸碱度稳定性失衡的病理过程。稳定性失衡的病理过程。 (Acid-base disturbance) (Acid-base balance and its re
2、gulation )v 挥发酸挥发酸v 固定酸固定酸一、酸碱物质的来源一、酸碱物质的来源(Sources of acid and base)(Source of acid)经肺呼出经肺呼出1.挥发酸挥发酸(volatile acid)CO2 H2OCA 2.固定酸固定酸(fixed acid)经肾排出经肾排出 (Sources of base)v 碱性氨基酸分解碱性氨基酸分解v 有机酸盐转变有机酸盐转变(Regulation of acid-base balance)二、酸碱平衡的调节二、酸碱平衡的调节v 缓冲系统缓冲系统v 肺肺v 肾肾v 组织细胞组织细胞(一一)血液缓冲作用血液缓冲作用 弱
3、酸及其共轭碱构成的具有弱酸及其共轭碱构成的具有缓冲酸或碱能力的缓冲对。缓冲酸或碱能力的缓冲对。 Buffer acid Buffer baseBuffer systems in the bloodAbility535735 (bicarbonate / carbon dioxide buffer system)1. 碳酸氢盐缓冲系统碳酸氢盐缓冲系统特点特点: HCO3-与与H2CO3的浓的浓 度比决定血度比决定血pH高低高低 Henderson-Hasselbalch方程方程pH=pKa+lgHCO3H2CO3=pKa+lg201= 6.1 +1.3 = 7.4可以缓冲所有的固定酸，不能缓冲可
4、以缓冲所有的固定酸，不能缓冲挥发酸挥发酸缓冲能力强：含量占血液缓冲总量缓冲能力强：含量占血液缓冲总量的的1/21/2以上，可进行开放式调节以上，可进行开放式调节缓冲潜力大，通过肺和肾的调节使缓冲潜力大，通过肺和肾的调节使缓冲物质易于补充和排出。缓冲物质易于补充和排出。2. 磷酸盐缓冲系统磷酸盐缓冲系统 (phosphate buffer system) 特点特点: 主要在肾和细主要在肾和细 胞内发挥作用胞内发挥作用特点特点: 主要在细胞内缓冲主要在细胞内缓冲 3. 蛋白质缓冲系统蛋白质缓冲系统 (protein buffer system) 4. 血红蛋白缓冲对血红蛋白缓冲对 (hemoglo
5、bin buffer system)特点特点: RBC特有特有 缓冲挥发酸缓冲挥发酸缓冲机制缓冲机制(Mechanism of buffer) HCl+NaHCO3NaCl+H2CO3CO2+H2O NaOH + H2CO3NaHCO3 + H2O接受接受H+ +或释放或释放H+ + ，减轻减轻pH变化的程度。变化的程度。 (Mechanisms of respiratory control)(二二) 呼吸的调节呼吸的调节机制机制 调节血浆碳酸浓度调节血浆碳酸浓度 二氧化碳麻醉二氧化碳麻醉 (carbon dioxide narcosis) 高浓度高浓度CO2对中枢神对中枢神经系统产生的抑制作
6、用。经系统产生的抑制作用。(三三)肾的调节机制肾的调节机制(Mechanisms of renal regulation) v 排泄固定酸排泄固定酸v 维持血浆维持血浆HCO3- -浓度浓度1. NaHCO3重吸收重吸收(bicarbonate reabsorption) 2. 磷酸盐酸化磷酸盐酸化 (phosphate acidification)3.氨的排泄氨的排泄 ( a ammonia excretion)Na+Excretion of H+ and Reabsorption of HCO3- at the proximal tubule CapillaryEpithelial Cel
7、lTubuleH2O + CO2H+HCO3-H2CO3H2OCO2Na+H2CO3HCO3-H+CACA: Carbonic anhydraseH+ATP酶Excretion of H+ and Reabsorption of HCO3- at the distal tubuleCapillaryEpithelial CellTubuleH2O + CO2H+HCO3-H2CO3H2OCO2Cl-H2CO3HCO3-H+CACA: Carbonic anhydraseH+ HPO42-H2PO4-=H2O + CO2H+H2CO3HCO3-H+GlutamineNH3NH4+NH3NH3Na
8、+NH4+Na+Excretion of NH4+CACapillaryEpithelial CellTubule(四四)组织细胞的调节机制组织细胞的调节机制 ：细胞外液细胞外液H H+Pr-HPr血血K KCl-Cl-HCO3-HCO3-血液缓冲系统：反应迅速；但缓冲作用不持久。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，肺的调节：效能最大，30min30min达高峰；但仅对达高峰；但仅对COCO2 2有作用。有作用。肾的调节：对排固定酸及保碱作用大；但起效慢肾的调节：对排固定酸及保碱作用大；但起效慢（3-53-5天）。天）。 细胞的缓冲：作用强，细胞的缓冲：作用强，3 3
9、4h4h起作用但易造成电起作用但易造成电解质紊乱。解质紊乱。(Classification of acid-base disturbances and laboratory tests) 第二节第二节 酸碱平衡紊乱的分类酸碱平衡紊乱的分类 及常用检测指标及常用检测指标(Classification of acid- base disturbances)v 酸中毒酸中毒v 碱中毒碱中毒一、酸碱平衡紊乱的分类一、酸碱平衡紊乱的分类v 代谢性代谢性v 呼吸性呼吸性 HCO3- HCO3-H2CO3H2CO3 代偿性酸碱平衡紊乱代偿性酸碱平衡紊乱失代偿性酸碱平衡紊乱失代偿性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊
10、乱单纯性酸碱平衡紊乱混合性酸碱平衡紊乱混合性酸碱平衡紊乱(Laboratory tests)二、常用检测指标二、常用检测指标1. pH概念概念: 溶液中溶液中H+浓度的负对数。浓度的负对数。正常值正常值:动脉血动脉血pH 7.357.45 pH(- -)v酸碱平衡酸碱平衡v代偿性酸碱平衡紊乱代偿性酸碱平衡紊乱v酸碱中毒并存相互抵消酸碱中毒并存相互抵消2.动脉血二氧化碳分压动脉血二氧化碳分压(PaCO2) partial pressure of carbon dioxide概念概念: 物理溶解在动脉血浆中的物理溶解在动脉血浆中的 CO2分子所产生的张力分子所产生的张力。正常值正常值: 3346（
11、平均（平均40）mmHg3.标准碳酸氢盐标准碳酸氢盐 (standard bicarbonate SB)正常值正常值: 22 2227(27(平均平均24 )mmol/L概念概念: : 标准条件下测得的血浆标准条件下测得的血浆HCO3- 浓度。浓度。v 37 38 C v Hb完全氧合完全氧合v PaCO2 40mmHg4.实际碳酸氢盐实际碳酸氢盐(actual bicarbomate AB)正常值正常值: 222227(27(平均平均24 ) mmol/L概念概念: 实际条件下测得的血浆实际条件下测得的血浆HCO3-浓度。浓度。v 隔绝空气隔绝空气v 实际血氧饱和度实际血氧饱和度v 实际实际
12、PaCO2正常情况正常情况 AB = SBAB，SB均均代酸代酸AB，SB均均代碱代碱SB正常，正常， ABSB CO CO2 2滞留，急性呼酸滞留，急性呼酸SB正常，正常， ABSB CO CO2 2减少，急性呼碱减少，急性呼碱5.缓冲碱缓冲碱(buffer base BB) 正常值正常值: 45 4552(52(平均平均48 48 ) ) mmol/L概念概念:血液中一切具有缓冲血液中一切具有缓冲 作用的阴离子总量。作用的阴离子总量。概念概念: 标准条件下，将标准条件下，将1升全血升全血 或血浆滴定到或血浆滴定到 pH 7.47.4所所 需的酸或碱的量。需的酸或碱的量。6.碱剩余碱剩余(b
13、ase excess BE)碱过多用正值表示碱过多用正值表示碱缺失用负值表示碱缺失用负值表示正常值正常值: 03 mmol/L7. 阴离子间隙阴离子间隙(anion gap，AG) 血浆中未测定阴离子血浆中未测定阴离子(UA)与未测定阳离子与未测定阳离子(UC)的差值。的差值。AG=UA-UC=Na+-(Cl+HCO3) 正常范围正常范围 1014mmol/L （ 平均平均12mmol/L）(Simple acid-base disturbance) (Metabolic acidosis)一、代谢性酸中毒一、代谢性酸中毒概念概念(concept): 以血浆以血浆 HCO3- 原发原发性减少性
14、减少和和pH降低为特征的降低为特征的酸碱平衡紊乱类型。酸碱平衡紊乱类型。 (一一) 原因与机制原因与机制 (Causes and mechanisms)入酸增多入酸增多 摄入水杨酸类药摄入水杨酸类药、含氯含氯酸性酸性药药(固定酸固定酸)过多过多产酸增多产酸增多 乳酸酸中毒乳酸酸中毒(lactic acidosis) 酮症酸中毒酮症酸中毒(ketoacidosis) 原因原因(causes) ： 原因原因(causes)： 分型分型v AG增大型代谢性酸中毒增大型代谢性酸中毒v AG正常型代谢性酸中毒正常型代谢性酸中毒 1. AG增大型代酸增大型代酸特点特点:v血浆血浆HCO3减少减少v血血Cl
15、正常正常vAG增大增大( (固定酸增加固定酸增加) )正常血氯型代谢性酸中毒正常血氯型代谢性酸中毒 UANa+UCCl- HCO3- AG正常正常Na+UCCl- UA AGAG增大增大型代酸型代酸HCO3-2. AG正常型代酸正常型代酸特点特点:v血浆血浆HCO3减少减少v血血Cl增加增加v AG正常正常高血氯型代谢性酸中毒高血氯型代谢性酸中毒Na+UCCl- UAHCO3- AG正常正常Na+UCCl- UAHCO3- AGAG正常正常型代酸型代酸(二二) 机体的代偿调节机体的代偿调节(Compensation)1.血浆的缓冲血浆的缓冲: H+ HCO3-H2CO3 2.呼吸调节呼吸调节:
16、 H 肺通气量肺通气量 CO2排出排出 血浆血浆H2CO3浓度浓度细胞外液细胞外液H H+Pr-HPr血血K K3. 细胞内缓冲细胞内缓冲(intracellular buffering)4. 肾的代偿肾的代偿v 泌泌H v 泌氨泌氨 v 重吸收重吸收HCO3- v 尿呈酸性尿呈酸性(renal compensation)5.5.骨骼缓冲骨骼缓冲 (skeleton buffering) )l Ca3(PO4)24H3Ca2+2H2PO4(三三)实验室各项指标变化实验室各项指标变化：(changes of laboratory test) 血浆血浆HCOHCO3 3原发性原发性血浆血浆H H2 2COCO3 3 继发性继发性AB、SB、BB均均BE负值负值PaCO2继发性继发性代偿完全时代偿完全时PHPH正常，失代偿时正常，失代偿时PHPH7.357.35。(四四)对机体的影响对机体的影响(Effects)v 抑制心肌收缩力抑制心肌收缩力v 心律失常（高钾血症）心律失常（高钾血症）v 血管对儿茶酚胺的反应性降低血管对儿茶酚胺的反应性降低1. 心血管系统心血管系统2.中枢神经系统中枢神经
