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1、临床医学专业八年制卫生部规划教材临床医学专业八年制卫生部规划教材人民卫生出版社人民卫生出版社Peoples Medical Publishing House病理生理学第2版酸碱平衡紊乱医学知酸碱平衡紊乱医学知识讲座识讲座 体体液液酸酸碱碱度度相相对对恒恒定定是是维维持持内内环环境境稳稳定定的的重重要要组成部分之一。组成部分之一。机机体体自自动动维维持持体体内内酸酸碱碱相相对对稳稳定定的的过过程程，称称为为酸碱平衡（酸碱平衡（acid-base balance）。因机体出现酸碱超负荷、严重不足或调节机制因机体出现酸碱超负荷、严重不足或调节机制障碍，导致体内酸碱稳态破坏，称为障碍，导致体内酸碱稳态
2、破坏，称为酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱（acid-base disturbance）或酸碱失衡（）或酸碱失衡（acid-base inbalance）。Acid-Base Disturbance2酸碱平衡紊乱医学知识讲座第一节第一节 酸碱的酸碱的自稳态自稳态 一、酸碱的概念一、酸碱的概念一、酸碱的概念一、酸碱的概念 能释放能释放H+的物质称为酸的物质称为酸，能接受，能接受H+的物质称为的物质称为碱。酸总是与相应的碱形成一个共轭体。碱。酸总是与相应的碱形成一个共轭体。H2CO3 H+HCO3-NH4+H+NH3H2PO4-H+HPO42-HPr H+Pr-Acid-Base Disturbance3
3、酸碱平衡紊乱医学知识讲座二、体液酸碱物质的来源二、体液酸碱物质的来源二、体液酸碱物质的来源二、体液酸碱物质的来源 代谢、摄食使体内酸碱量发生变化。普通膳食条代谢、摄食使体内酸碱量发生变化。普通膳食条件下，体内酸生成量远超过碱。件下，体内酸生成量远超过碱。（一）酸（一）酸（一）酸（一）酸主要由体内代谢产生主要由体内代谢产生主要由体内代谢产生主要由体内代谢产生 1.1.挥发酸（挥发酸（挥发酸（挥发酸（volatile acidvolatile acid）可以可以CO2形式由肺排出的酸，即形式由肺排出的酸，即碳酸，是体内代谢碳酸，是体内代谢过程产生最多的酸过程产生最多的酸。细胞内碳酸酐酶细胞内碳酸酐
4、酶（红细胞、肾小管上皮细胞、肺泡上皮细（红细胞、肾小管上皮细胞、肺泡上皮细胞、胃黏膜上皮细胞）胞、胃黏膜上皮细胞）催化催化CO2与水结合生成与水结合生成H2CO3 碳酸酐酶碳酸酐酶 碳酸酐酶碳酸酐酶CO2+H2O H2CO3 H+HCO3Acid-Base Disturbance4酸碱平衡紊乱医学知识讲座 2.2.2.2.固定酸（固定酸（固定酸（固定酸（fixed acidfixed acid）只能通过肾由尿排出的酸性物质，如蛋白、糖、只能通过肾由尿排出的酸性物质，如蛋白、糖、脂肪分解产生的脂肪分解产生的H3PO4、H2SO4、尿酸尿酸、乳酸、丙、乳酸、丙酮酸、乙酰乙酸、酮酸、乙酰乙酸、-羟丁
5、酸等。羟丁酸等。3.3.3.3.摄入的酸摄入的酸摄入的酸摄入的酸性物质性物质性物质性物质 食食物物和和饮饮料料中中含含有有的的乙乙酸酸及及酸酸性性药药物物(氯氯化化铵铵、水水杨酸杨酸)等。等。Acid-Base Disturbance5酸碱平衡紊乱医学知识讲座（二）碱（二）碱（二）碱（二）碱主要来自食物主要来自食物主要来自食物主要来自食物 特特别别是是蔬蔬菜菜和和水水果果中中所所含含的的有有机机酸酸盐盐（柠柠檬檬酸酸盐盐、苹果酸盐和草酸盐）苹果酸盐和草酸盐）多为碱性盐。多为碱性盐。体体内内代代谢谢过过程程可可生生成成少少量量的的碱碱性性物物质质，如如NH3。体内碱的生成量远少于酸。体内碱的生成
6、量远少于酸。Acid-Base Disturbance6酸碱平衡紊乱医学知识讲座三、酸碱平衡的调节三、酸碱平衡的调节三、酸碱平衡的调节三、酸碱平衡的调节（一）体液的缓冲（一）体液的缓冲（一）体液的缓冲（一）体液的缓冲（bufferbuffer）作用作用作用作用缓缓缓缓冲冲冲冲对对对对 溶溶液液里里存存在在弱弱酸酸和和其其相相对对应应的的盐盐,具具有有减轻减轻溶液轻度溶液轻度pH变化的能力。变化的能力。1.1.1.1.体液中的缓冲对体液中的缓冲对体液中的缓冲对体液中的缓冲对 NaHCO3 Na2HPO4 NaPr H2CO3 NaH2PO4 HPr KPr K2HPO4 HPr KH2PO4 K
7、Hb KHbO2 KHCO3 HHb HHbO2 H2CO3 ECF：；ICF（一般细胞一般细胞）：；（红细胞红细胞）：；Acid-Base Disturbance7酸碱平衡紊乱医学知识讲座全血的五种缓冲系统全血的五种缓冲系统 Acid-Base Disturbance8酸碱平衡紊乱医学知识讲座全血中各缓冲系统的含量与分布全血中各缓冲系统的含量与分布 缓冲系统缓冲系统占全血缓冲系统占全血缓冲系统%血浆血浆HCO3-35细胞内细胞内HCO3-18Hb-及及HbO2-35Pr-7HPO4-553%Acid-Base Disturbance9酸碱平衡紊乱医学知识讲座（1 1）NaHCONaHCO3
8、3/H/H2 2COCO3 3缓冲对作用最强缓冲对作用最强缓冲对作用最强缓冲对作用最强 含量占体液总缓冲量一半以上；含量占体液总缓冲量一半以上；与呼吸和泌尿功能紧密相联（与呼吸和泌尿功能紧密相联（NaHCO3可由肾脏可由肾脏排出，排出，H2CO3 可由呼吸调节）；可由呼吸调节）；HCl+NaHCO3 NaCl+H2CO3 NaOH+H2CO3 NaHCO3+H2O 仅缓冲体内的固定酸。仅缓冲体内的固定酸。（2 2）HbHb缓冲对作用占第二位，主要缓冲挥发酸缓冲对作用占第二位，主要缓冲挥发酸缓冲对作用占第二位，主要缓冲挥发酸缓冲对作用占第二位，主要缓冲挥发酸 碳酸酐酶碳酸酐酶（CO2进入进入Rb
9、c HCO3-和和H+，H+与与Hb 氨基结合氨基结合氨基甲酸血红蛋白氨基甲酸血红蛋白），该反应较快。），该反应较快。Acid-Base Disturbance10酸碱平衡紊乱医学知识讲座（3 3）组织细胞的缓冲作用）组织细胞的缓冲作用）组织细胞的缓冲作用）组织细胞的缓冲作用 通过细胞膜内外的离子交换和细胞内液的缓冲系通过细胞膜内外的离子交换和细胞内液的缓冲系统（统（磷酸盐和蛋白磷酸盐和蛋白）完成，发挥作用需）完成，发挥作用需24 h。细细胞胞膜膜有有多多种种离离子子转转运运蛋蛋白白，不不同同细细胞胞内内外外可可进进行行H+-K+、H+-Na+、Cl-HCO3-等双向离子交换。等双向离子交换。
10、Acid-Base Disturbance2.2.2.2.缓冲调节的特点缓冲调节的特点缓冲调节的特点缓冲调节的特点属属化化学学反反应应，即即刻刻发发挥挥作作用用，但但总总体体能能力力有有限限(缓缓冲冲对总量有限；仅将强酸变为弱酸或强碱变为弱碱）。对总量有限；仅将强酸变为弱酸或强碱变为弱碱）。11酸碱平衡紊乱医学知识讲座 PaCO2脑脊液脑脊液H+PaO2 ,PaCO2 ,H+e 中枢化学感受器中枢化学感受器 外周化学感受器外周化学感受器 呼吸中枢呼吸中枢兴奋性兴奋性 呼吸深快呼吸深快 呼出呼出CO2,降低体内降低体内H2CO3（二）呼吸调节（二）呼吸调节（二）呼吸调节（二）呼吸调节体内代谢产生
11、的碳酸须由肺排出体外。体内代谢产生的碳酸须由肺排出体外。Acid-Base Disturbance12酸碱平衡紊乱医学知识讲座 中枢化感器对中枢化感器对PaCO2的敏感度的敏感度外周外周化感器，化感器，当当PaCO2或或H+e时反向调节。时反向调节。呼吸调节的特点：呼吸调节的特点：呼吸调节的特点：呼吸调节的特点：1.1.呼吸呼吸中枢在肺功能正常时方能发挥代偿性作用；中枢在肺功能正常时方能发挥代偿性作用；2.2.呼吸调节呼吸调节属神经反射，属神经反射，调节速度快调节速度快（数分钟内（数分钟内开始发挥作用，开始发挥作用，12 h24 h可达最大代偿）；可达最大代偿）；3.3.生理状态体内产生的大量
12、酸均由呼吸排出，而呼生理状态体内产生的大量酸均由呼吸排出，而呼吸调节体内酸碱量变化的吸调节体内酸碱量变化的能力有限能力有限（中枢兴奋性同时（中枢兴奋性同时受受PaO2变化的影响）。变化的影响）。Acid-Base Disturbance13酸碱平衡紊乱医学知识讲座（三）肾的调节和代偿作用（三）肾的调节和代偿作用（三）肾的调节和代偿作用（三）肾的调节和代偿作用通过调节通过调节排出酸排出酸或或保留碱保留碱的量，调节血浆的量，调节血浆HCO-，维持维持pH相对恒定。相对恒定。排酸排酸排酸排酸：通过滤出酸，泌通过滤出酸，泌H+、排、排NH4+及可滴定酸及可滴定酸(酸酸性磷酸盐性磷酸盐)排出固定酸。排出
13、固定酸。保碱保碱保碱保碱：重吸收原尿中重吸收原尿中HCO3-(与与H+-Na+交换偶联交换偶联)，在肾小管上皮中新生成在肾小管上皮中新生成HCO3-（与泌（与泌NH4+、排酸性磷、排酸性磷酸盐偶联）酸盐偶联）防止丢失、补充消耗防止丢失、补充消耗。Acid-Base Disturbance14酸碱平衡紊乱医学知识讲座Acid-Base Disturbance1.1.近端肾小管泌近端肾小管泌H+H+、重吸收、重吸收NaHCO3 NaHCO3 2.2.远端肾小管及集合管泌远端肾小管及集合管泌H+H+、重、重吸收吸收NaHCO3NaHCO33.3.排泌排泌NHNH4 4+肾脏对酸碱平衡的调节肾脏对酸碱
14、平衡的调节15酸碱平衡紊乱医学知识讲座4.4.4.4.远端小管的远端小管的远端小管的远端小管的KK+-Na-Na+交换和交换和交换和交换和HH+-Na-Na+交换：交换：交换：交换：两种交换两种交换两种交换两种交换之间存在竞争性抑制作用。之间存在竞争性抑制作用。之间存在竞争性抑制作用。之间存在竞争性抑制作用。酸中毒时，酸中毒时，酸中毒时，酸中毒时，HH+分泌增多，分泌增多，分泌增多，分泌增多，KK+分泌分泌分泌分泌减少减少减少减少 高血钾，而碱中毒时常伴有低血钾。高血钾，而碱中毒时常伴有低血钾。高血钾，而碱中毒时常伴有低血钾。高血钾，而碱中毒时常伴有低血钾。肾调节酸碱紊乱的特点：肾调节酸碱紊乱
15、的特点：肾调节酸碱紊乱的特点：肾调节酸碱紊乱的特点：1.1.肾小管上皮细胞酸化时肾小管上皮细胞酸化时，碳酸酐酶、脱氨酶活，碳酸酐酶、脱氨酶活性性排酸保碱排酸保碱；肾小管上皮细胞变碱时，酶活；肾小管上皮细胞变碱时，酶活性抑制性抑制直接排碱。直接排碱。Acid-Base Disturbance16酸碱平衡紊乱医学知识讲座 2.2.当体内固定酸当体内固定酸时，肾直接排酸、保碱，减轻体内时，肾直接排酸、保碱，减轻体内酸的增多；体内酸的增多；体内CO2时，肾保碱使时，肾保碱使HCO3-，使，使HCO3-/H2CO3比值恢复正常。比值恢复正常。3.3.肾调节肾调节作用强大而持久，但启动慢作用强大而持久，但
16、启动慢，数小时后方，数小时后方开始发挥作用，开始发挥作用，35天可达最大代偿。天可达最大代偿。Acid-Base Disturbance17酸碱平衡紊乱医学知识讲座机体通过多种调节途径维持酸碱平衡：机体通过多种调节途径维持酸碱平衡：当体内酸碱变化程度超过机体最大代偿能力时，当体内酸碱变化程度超过机体最大代偿能力时，或调节酸碱平衡的器官功能障碍时或调节酸碱平衡的器官功能障碍时 体内体内酸碱量酸碱量发生明显变化；发生明显变化；或同时或同时酸碱比值（酸碱比值（pH）发生明显改变发生明显改变酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱 Acid-Base Disturbance18酸碱平衡紊乱医学知识讲座一、一、一、一、Henderson-HasselbalchHenderson-Hasselbalch方程方程方程方程溶液溶液溶液溶液HH+的负对数即的负对数即的负对数即的负对数即pHpH。pH=pKa+lgHCO3-/H2CO3 H2CO3=PaCO2pH=6.1+lg HCO3-/0.03 PaCO2=6.1+lg24/1.2=7.4 第二节第二节 反映酸碱平衡的指标反映酸碱平衡的指标 HCO3-pH PaCO
