病理生理学ppt课件-第三章--酸碱平衡及酸碱平衡紊乱.ppt

病理生理学病理生理学第三章第三章 酸碱平衡及酸碱酸碱平衡及酸碱 平衡紊乱平衡紊乱学习目标学习目标1.掌握掌握：各种单纯性酸碱平衡紊乱的概念；四种单纯各种单纯性酸碱平衡紊乱的概念；四种单纯性酸碱平衡紊乱的原因、特征性酸碱平衡紊乱的原因、特征2.熟悉熟悉：酸碱平衡的正常调节机制、反映酸碱平衡的酸碱平衡的正常调节机制、反映酸碱平衡的常用指标及意义、四种单纯性酸碱平衡紊乱时机体常用指标及意义、四种单纯性酸碱平衡紊乱时机体的代偿调节、对机体的影响及其机制；酸碱平衡紊的代偿调节、对机体的影响及其机制；酸碱平衡紊乱和钾代谢紊乱的关系乱和钾代谢紊乱的关系3.了解了解：混合性酸碱平衡紊乱的分类、原因和特点；混合性酸碱平衡紊乱的分类、原因和特点；各类酸碱平衡紊乱的防治原则各类酸碱平衡紊乱的防治原则机体每天在代谢过程中，均会产生一定量的酸性或机体每天在代谢过程中，均会产生一定量的酸性或碱性物质，也从体外摄入一些酸性或碱性物质，但碱性物质，也从体外摄入一些酸性或碱性物质，但在机体的不断调节下，体液的酸碱度被控制在一个在机体的不断调节下，体液的酸碱度被控制在一个狭窄的范围内，人体动脉血恒定在狭窄的范围内，人体动脉血恒定在pH 7.357.45。生理生理情况下，机体调节酸碱物质含量及其比例，自情况下，机体调节酸碱物质含量及其比例，自动维持体液酸碱度相对稳定的过程，称为酸碱平衡动维持体液酸碱度相对稳定的过程，称为酸碱平衡(acid-base balance)由于酸碱由于酸碱负负荷荷过过度，或酸碱度，或酸碱调节调节机制机制发发生障碍，生障碍，导导致体液酸碱度的致体液酸碱度的稳稳定性破坏，定性破坏，这这一病理一病理过过程称酸碱程称酸碱平衡紊乱平衡紊乱(acid-base disturbance)第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 一、体液酸碱物质的来源一、体液酸碱物质的来源体液中的酸性或碱性物质主要是细胞在物质代谢的过程体液中的酸性或碱性物质主要是细胞在物质代谢的过程中产生的，也可从食物或药物中摄取少量中产生的，也可从食物或药物中摄取少量。在在普通膳食条件下，正常人体内酸性物质的生成量远远普通膳食条件下，正常人体内酸性物质的生成量远远超过碱性物质的生成量。超过碱性物质的生成量。第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （一）酸：（一）酸：H+的供体的供体1挥发酸挥发酸挥发酸即碳酸（挥发酸即碳酸（H2CO3），是体内代谢产生的最多的酸），是体内代谢产生的最多的酸糖、蛋白质、脂肪等在体内氧化分解的终产物糖、蛋白质、脂肪等在体内氧化分解的终产物CO2与与H2O结合生成结合生成H2CO3，此反应可自发进行，但主要是在，此反应可自发进行，但主要是在碳酸酐酶碳酸酐酶(CA)的作用下进行的作用下进行H2CO3很不稳定，可释出很不稳定，可释出H+，也可变成，也可变成CO2从肺呼出，从肺呼出，所以称挥发酸所以称挥发酸第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 1挥发酸挥发酸CO2+H2OH2CO3H+HCO3成人安静状态下每天约产生成人安静状态下每天约产生300400LCO2，相当于，相当于1315molH+，成为体液酸性物质的最主要，成为体液酸性物质的最主要来源来源碳酸酐酶碳酸酐酶主要存在于红细胞、肺泡上皮细胞、肾小管上主要存在于红细胞、肺泡上皮细胞、肾小管上皮细胞以及胃肠黏膜细胞，在碳酸的调节方面起重要皮细胞以及胃肠黏膜细胞，在碳酸的调节方面起重要作作用用第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 2非挥发酸非挥发酸体内除体内除H2CO3外所有无机酸和有机酸的外所有无机酸和有机酸的总称总称由于由于不能变成气体由肺呼出，只能经肾排出体外，称非挥发酸，也不能变成气体由肺呼出，只能经肾排出体外，称非挥发酸，也称固定称固定酸酸主要主要由是糖、蛋白质和脂肪在分解代谢过程中产生由是糖、蛋白质和脂肪在分解代谢过程中产生的的正常正常成人每天由固定酸释放出来的成人每天由固定酸释放出来的H+约为约为50100mmol此外，机体有时还会摄入的一些酸性食物或药物，如水杨酸、氯化此外，机体有时还会摄入的一些酸性食物或药物，如水杨酸、氯化铵等，是体液酸性物质的一个次要铵等，是体液酸性物质的一个次要来源来源第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （二）碱：（二）碱：H+的受体的受体体内通过三大营养物质的分解代谢产生的碱性物质并不体内通过三大营养物质的分解代谢产生的碱性物质并不多，如氨基酸脱氨生成的氨多，如氨基酸脱氨生成的氨(NH3)由于由于氨可在肝脏转变为尿素，因此在血液中含量很低，氨可在肝脏转变为尿素，因此在血液中含量很低，对体液酸碱度影响对体液酸碱度影响不大不大体内体内的碱性物质主要来源于蔬菜水果中的有机酸盐（如的碱性物质主要来源于蔬菜水果中的有机酸盐（如柠檬酸钠、苹果酸钠、草酸盐等），在体内代谢过程中柠檬酸钠、苹果酸钠、草酸盐等），在体内代谢过程中可生成少量的可生成少量的碳酸氢钠碳酸氢钠第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 二、机体对酸碱平衡的调节二、机体对酸碱平衡的调节机体机体存在维持酸碱平衡的调节机制，主要包括体液缓冲存在维持酸碱平衡的调节机制，主要包括体液缓冲系统、肺和肾的调节系统、肺和肾的调节作用作用总体总体说来，机体的酸碱调节以说来，机体的酸碱调节以排酸保碱排酸保碱为主为主第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （一）体液缓冲系统及其调节作用（一）体液缓冲系统及其调节作用缓冲系统是由弱酸（缓冲酸）及其相对应的共轭碱缓冲系统是由弱酸（缓冲酸）及其相对应的共轭碱(缓冲缓冲碱碱)组成组成其中的酸与碱构成缓冲对，既可缓冲酸，又可缓冲碱，其中的酸与碱构成缓冲对，既可缓冲酸，又可缓冲碱，防止防止H+发生较大变动，维持发生较大变动，维持pH的稳定的稳定1.血液的缓冲作用血液的缓冲作用2.组织细胞的缓冲作用组织细胞的缓冲作用第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 1.血液的缓冲作用血液的缓冲作用当体内酸负荷增加时，当体内酸负荷增加时，H+由缓冲碱消耗，反应向左进行由缓冲碱消耗，反应向左进行相反，当体内碱负荷增加、相反，当体内碱负荷增加、H+减少时，反应向右进行，减少时，反应向右进行，H+得到补充，使得到补充，使H+浓度即浓度即pH的变化幅度降低。的变化幅度降低。第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 表表3-1 全血缓冲系统的组成及其比例全血缓冲系统的组成及其比例第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 在在细细胞外液的胞外液的缓缓冲系冲系统统中以中以碳酸碳酸氢盐缓氢盐缓冲系冲系统统（HCO3/H2CO3）最重要）最重要，其其缓缓冲特点是：冲特点是：（1）缓缓冲能力最冲能力最强强（2）对对血液血液pH值值具有决定作用具有决定作用（3）只）只缓缓冲碱和固定酸，不能冲碱和固定酸，不能缓缓冲冲挥发挥发酸酸（4）与）与肾肾和肺的和肺的调节联调节联系在一起，系在一起，缓缓冲物冲物质质易于易于补补充和充和排出，排出，缓缓冲能力和潜力大冲能力和潜力大为为增增强强第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 2组织细胞的缓冲作用组织细胞的缓冲作用机体大量的组织细胞内液也是调节酸碱平衡的重要缓冲机体大量的组织细胞内液也是调节酸碱平衡的重要缓冲池池组织细胞对酸碱平衡的调节作用主要通过细胞膜内外的组织细胞对酸碱平衡的调节作用主要通过细胞膜内外的离子交换和细胞内缓冲来实现离子交换和细胞内缓冲来实现第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （1）细细胞内外离子交胞内外离子交换换 细细胞可通胞可通过细过细胞膜内外的离子交胞膜内外的离子交换调节换调节酸碱平衡并酸碱平衡并维维持持电电荷平衡，如荷平衡，如H+-K+交交换换、H+-Na+交交换换、Na+-K+交交换换等等Cl-HCO3交交换换也很重要，因也很重要，因为为Cl是可以自由通是可以自由通过细过细胞膜的阴离子，当胞膜的阴离子，当细细胞外液胞外液HCO3增多增多时时，可通，可通过过Cl-HCO3交交换换向向细细胞内胞内转转移移第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （2）细胞内缓冲体系）细胞内缓冲体系 组织细胞内含量最高的是组织细胞内含量最高的是磷酸盐磷酸盐缓冲对缓冲对HPO42/H2PO4其次是其次是蛋白质蛋白质缓冲对缓冲对(Pr/HPr)和和碳酸氢盐碳酸氢盐缓冲缓冲对对(HCO3/H2CO3)第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 一般情况下，机体体液的总缓冲能力是血液缓冲能一般情况下，机体体液的总缓冲能力是血液缓冲能力的力的6倍，其中细胞内液的缓冲能力最强，血液次倍，其中细胞内液的缓冲能力最强，血液次之，脑脊液的缓冲能力最弱之，脑脊液的缓冲能力最弱由于体液中所有缓冲对均是缓冲碱远多于缓冲酸，由于体液中所有缓冲对均是缓冲碱远多于缓冲酸，因此体液对酸的缓冲能力远超过对碱的缓冲能力因此体液对酸的缓冲能力远超过对碱的缓冲能力第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 非碳酸氢盐缓冲系统是指除碳酸氢盐缓冲对以外的各非碳酸氢盐缓冲系统是指除碳酸氢盐缓冲对以外的各缓冲对，主要缓冲挥发酸。具体包括：缓冲对，主要缓冲挥发酸。具体包括：磷酸盐缓冲系统磷酸盐缓冲系统(HPO42/H2PO4)蛋白质缓冲系统蛋白质缓冲系统(Pr/HPr)血红蛋白缓冲系统血红蛋白缓冲系统(Hb/HHb和和HbO2/HHbO2)第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （二）肺的（二）肺的调节调节作用作用肺通肺通过过改改变变肺泡通气量控制肺泡通气量控制CO2的排出量，的排出量，调节调节血血浆浆H2CO3的的浓浓度以度以维维持持HCO3/H2CO3的的浓浓度比，从而度比，从而调节调节pH值值的相的相对稳对稳定定这这种种调节调节受延髓呼吸中枢的控制，呼吸中枢通受延髓呼吸中枢的控制，呼吸中枢通过过整合中整合中枢化学感受器和外周化学感受器枢化学感受器和外周化学感受器传传入的刺激信号，以改入的刺激信号，以改变变呼吸呼吸频频率和呼吸幅度的方式来改率和呼吸幅度的方式来改变变肺泡通气量肺泡通气量第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （二）肺的（二）肺的调节调节作用作用肺肺调节调节作用的特点是作用的特点是：发挥发挥迅速、效能最迅速、效能最强强，通常在数分，通常在数分钟钟内就开始内就开始发挥发挥作用，作用，约约30分分钟钟达到达到高峰高峰第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 1呼吸运呼吸运动动的中枢的中枢调节调节 位于延髓腹外位于延髓腹外侧侧表面的中枢化学感受器，表面的中枢化学感受器，对动对动脉血二氧脉血二氧化碳分化碳分压压（PaCO2）的）的变变化非常敏感化非常敏感PaCO2升高可升高可导导致致脑脑脊液的脊液的H+含量增加，含量增加，兴奋兴奋呼吸中枢，呼吸中枢，呼吸运呼吸运动动增增强强使肺泡通气量增加使肺泡通气量增加但是当但是当PaCO2超超过过80mmHg(10.7kPa)时时，反而抑制呼吸，反而抑制呼吸中枢，并可中枢，并可导导致其他中枢神致其他中枢神经经系系统统功能功能损伤损伤，称，称为为二氧二氧化碳麻醉化碳麻醉第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 2呼吸运呼吸运动动的外周的外周调节调节 主主动动脉体和脉体和颈动颈动脉体的外周化学感受器可感受脉体的外周化学感受器可感受动动脉血脉血氧分氧分压压（PaO2）、）、pH值值和和PaCO2的刺激的刺激当当PaO2和和pH降低、降低、PaCO2升高升高时时，通，通过过外周化学感受外周化学感受器反射性器反射性兴奋兴奋呼吸中枢，呼吸运呼吸中枢，呼吸运动动增增强强，CO2排出量排出量增加增加第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 通常情况下，外周化学感受器通常情况下，外周化学感受器较较中枢化学感受器反中枢化学感受器反应迟钝应迟钝，所以所以PaCO2的改的改变变主要通主要通过过中枢化学感受器感受中枢化学感受器感受而血而血浆浆中的中的H+不易透不易透过过血血脑脑屏障，因此主要通屏障，因此主要通过过刺激外周刺激外周化学感受器来化学感受器来兴奋兴奋呼吸中枢呼吸中枢通通过过中枢或外周的神中枢或外周的神经经反射，肺可以迅速、灵敏地反射，肺可以迅速、灵敏地调节调节血血浆浆碳酸碳酸浓浓度，以度，以维维持持HCO3/H2CO3的的浓浓度比和度比和pH值值的相的相对对稳稳定定第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （三）肾的调节作用（三）肾的调节作用肾主要通过调节排酸或保碱的量，调节血浆肾主要通过调节排酸或保碱的量，调节血浆HCO3的浓的浓度，以维持度，以维持HCO3/H2CO3的浓度比和的浓度比和pH值值肾脏对酸碱平衡的调节作用主要是排泄固定酸和保碱肾脏对酸碱平衡的调节作用主要是排泄固定酸和保碱其作用特点为：反应较慢，一般数小时后才开始发挥作其作用特点为：反应较慢，一般数小时后才开始发挥作用，用，35天达到高峰，但有很强的排酸保碱效能天达到高峰，但有很强的排酸保碱效能第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 肾脏吸收入血的肾脏吸收入血的HCO3可分为两类：可分为两类：一类是经肾小球滤出的一类是经肾小球滤出的HCO3另一类是在肾小管上皮细胞内产生的，以补充体内因缓另一类是在肾小管上皮细胞内产生的，以补充体内因缓冲固定酸而消耗的冲固定酸而消耗的HCO3由近端肾小管和远端肾小管共同完成由近端肾小管和远端肾小管共同完成第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 1肾小球滤出的肾小球滤出的HCO3重吸收重吸收血浆中的血浆中的HCO3可自由通过肾小球滤过膜，因而它在原可自由通过肾小球滤过膜，因而它在原尿中的含量与血浆尿中的含量与血浆相同相同滤滤出的出的HCO3几乎全部被肾小管重吸收，其中几乎全部被肾小管重吸收，其中90%以上以上在近端肾小管在近端肾小管实现实现其余其余部分在远曲小管和集合管被重部分在远曲小管和集合管被重吸收吸收第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （1）近端）近端肾肾小管小管H+-Na+交交换换和和HCO3的重吸收的重吸收 近曲小管近曲小管上皮上皮细细胞的管腔膜存在胞的管腔膜存在Na+-H+反向反向转转运体，其作用是将运体，其作用是将Na+转转运入运入细细胞而胞而H+从从细细胞内排入管胞内排入管腔腔进进入入管腔的管腔的H+与与滤滤出的出的HCO3迅速迅速结结合成合成H2CO3，后者又分解成，后者又分解成CO2和和H2O，CO2再弥散再弥散进进入入细细胞内，和胞内，和HO2在碳酸在碳酸酐酐酶酶作用下作用下结结合成合成H2CO3，进进而分解成而分解成H+和和HCO3HCO3与与H+-Na+交交换进换进入入细细胞的胞的Na+一起，一起，经经基基侧侧膜膜Na+-HCO3载载体体转转运返回血液循运返回血液循环环，而，而H+则则再次通再次通过过H+-Na+交交换换排入管排入管腔腔如此如此，小管液中的，小管液中的NaHCO3源源不断地源源不断地进进入近曲小管上皮入近曲小管上皮细细胞被重胞被重吸收吸收第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （2）远远端端肾肾小管泌小管泌H+和和HCO3的重吸收的重吸收 与近曲小管的方式略有不同：与近曲小管的方式略有不同：在在远远曲小管和集合管曲小管和集合管闰细闰细胞的管腔膜上存在胞的管腔膜上存在H+-ATP酶酶（质质子子泵泵），可直接向小管腔内泌），可直接向小管腔内泌H+，无需，无需H+-Na+交交换换；在在闰细闰细胞内生成的胞内生成的HCO3，通，通过过基基侧侧膜的膜的Cl-HCO3载载体与体与Cl交交换进换进入血液循入血液循环环（图图3-1）第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 图图3-1 肾小球滤出的肾小球滤出的HCO3重吸收重吸收第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 2H+的排泄和的排泄和HCO3的的产产生生不不论论近端近端肾肾小管小管还还是是远远端端肾肾小管都有小管都有H+的排泄的排泄肾脏肾脏排固定酸，往往是以排固定酸，往往是以NH4+、H2PO4等形式排出等形式排出的的第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （1）铵铵（NH4+）的排泄）的排泄 近端和近端和远远端端肾肾小管都能排泌小管都能排泌NH4+小管上皮小管上皮细细胞内氨基酸分解，特胞内氨基酸分解，特别别是谷氨是谷氨酰酰胺在谷氨胺在谷氨酰酰胺胺酶酶催化下催化下产产生氨（生氨（NH3）第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 近曲小管上皮细胞是排泌近曲小管上皮细胞是排泌NH4+的主要场所，其泌的主要场所，其泌NH4+的机制与泌的机制与泌H+非常相似：非常相似：细胞内产生的细胞内产生的NH3与与H+结合生成结合生成NH4+，通过，通过NH4+-Na+交交换排泌到小管腔，换排泌到小管腔，NH4+为水溶性，不易通过细胞膜返回为水溶性，不易通过细胞膜返回细胞内，最终以细胞内，最终以NH4Cl的形式随尿液排出的形式随尿液排出细胞内生成的细胞内生成的HCO3与交换吸收来的与交换吸收来的Na+一起，通过基一起，通过基侧膜进入血液循环侧膜进入血液循环第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 而而在远端肾小管，由于在远端肾小管，由于NH3为脂溶性，在上皮细为脂溶性，在上皮细胞内生成后弥散入肾小管腔，与质子泵排出的胞内生成后弥散入肾小管腔，与质子泵排出的H+结合成结合成NH4+随尿液随尿液排出体外排出体外细胞细胞内生成的内生成的HCO3被吸收入血（图被吸收入血（图3-2）第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 图图3-2 尿铵的形成尿铵的形成第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （2）磷酸盐的酸化）磷酸盐的酸化 体液体液中存在着磷酸盐缓冲中存在着磷酸盐缓冲对对正常人正常人血浆中血浆中Na2HPO4/NaH2PO4的浓度比为的浓度比为4/1近曲小管近曲小管滤液中磷酸盐比例与血浆滤液中磷酸盐比例与血浆相同相同第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （2）磷酸盐的酸化）磷酸盐的酸化 当原尿流经远曲小管和集合管时，由于上皮细胞不断向管当原尿流经远曲小管和集合管时，由于上皮细胞不断向管腔内泌腔内泌H+与滤液中的与滤液中的Na+交换，将碱性交换，将碱性Na2HPO4转变成酸转变成酸性性NaH2PO4随尿液排出，同时细胞内生成的随尿液排出，同时细胞内生成的HCO3与交换与交换来的来的Na+一起进入血液循环，这便是磷酸盐的酸化一起进入血液循环，这便是磷酸盐的酸化第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 （2）磷酸盐的酸化）磷酸盐的酸化 随着随着H+排出增加，滤液中的排出增加，滤液中的Na2HPO4/NaH2PO4的浓度的浓度比由原来的比由原来的4/1变为变为1/99，导致尿液，导致尿液pH降低降低当当尿液尿液pH降至降至5.0时，滤液中的磷酸盐已全部酸化，因时，滤液中的磷酸盐已全部酸化，因此这种方式的排酸作用较为此这种方式的排酸作用较为有限有限第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 肾脏泌肾脏泌H+及重吸收及重吸收HCO3具有具有pH依赖性依赖性酸中毒酸中毒时，肾小管上皮细胞内碳酸酐酶、质子泵和谷氨酰时，肾小管上皮细胞内碳酸酐酶、质子泵和谷氨酰胺酶的活性增强，肾泌胺酶的活性增强，肾泌H+、泌、泌NH4+和重吸收和重吸收HCO3增加，增加，排出酸性尿，同时血浆排出酸性尿，同时血浆HCO3浓度升高，以调节浓度升高，以调节pH值值之之碱碱中毒时则相反，肾泌中毒时则相反，肾泌H+、泌、泌NH4+和重吸收和重吸收HCO3减少，减少，排出碱性排出碱性尿尿第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 上述三大机制以各自的特点和方式，相互配合与上述三大机制以各自的特点和方式，相互配合与补充，共同维持体液酸碱度的相对稳定性。补充，共同维持体液酸碱度的相对稳定性。细胞外液的缓冲作用发挥最快，可避免血液细胞外液的缓冲作用发挥最快，可避免血液pH的显的显著变化，但作用不能持久著变化，但作用不能持久细胞内液的缓冲作用强于细胞外液，约细胞内液的缓冲作用强于细胞外液，约24小时开小时开始发挥，通过细胞内外离子转移来实现，因此常引始发挥，通过细胞内外离子转移来实现，因此常引起电解质改变起电解质改变第一节第一节 酸碱平衡及其调节酸碱平衡及其调节 肺肺的调节亦很迅速而且效能强大，但仅对的调节亦很迅速而且效能强大，但仅对CO2有调节有调节作用作用肾肾的调节作用发挥缓慢但持久，对排出固定的调节作用发挥缓慢但持久，对排出固定酸和维持血浆酸和维持血浆HCO3含量意义含量意义重大重大第二节第二节 反映酸碱平衡的常用指标及意义反映酸碱平衡的常用指标及意义目前，临床上分析判断病人的酸碱情况，主要是通过目前，临床上分析判断病人的酸碱情况，主要是通过血气分析仪测定血气指标，通过综合分析来判断。血气分析仪测定血气指标，通过综合分析来判断。一、一、pH二、动脉血二氧化碳分压二、动脉血二氧化碳分压三、标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐三、标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐四、缓冲碱四、缓冲碱五、碱剩余五、碱剩余六、阴离子间隙六、阴离子间隙第二节第二节 反映酸碱平衡的常用指标及意义反映酸碱平衡的常用指标及意义一、一、pH由于血液由于血液H+浓度很低，因此常用浓度很低，因此常用H+浓度的负对数浓度的负对数pH，它，它是表示溶液酸碱度的一个简明是表示溶液酸碱度的一个简明指标指标因此因此pH值越低，表明值越低，表明H+浓度越浓度越高高正常人正常人动脉血动脉血pH为为7.357.45，平均，平均7.40第二节第二节 反映酸碱平衡的常用指标及意义反映酸碱平衡的常用指标及意义一、一、pH血液血液pH的变化反映了酸碱平衡紊乱的性质及严重程度的变化反映了酸碱平衡紊乱的性质及严重程度pH低于正常值下限为失代偿性酸中毒低于正常值下限为失代偿性酸中毒高于正常值上限为失代偿性碱中毒，超出高于正常值上限为失代偿性碱中毒，超出6.8或或7.8会危会危及生命及生命第二节第二节 反映酸碱平衡的常用指标及意义反映酸碱平衡的常用指标及意义一、一、pHpH正常则有三种可能：正常则有三种可能：机体没有酸碱平衡紊乱机体没有酸碱平衡紊乱机体存在完全代偿性酸碱平衡紊乱机体存在完全代偿性酸碱平衡紊乱机体可能存在相互抵消的混合型酸碱平衡紊乱机体可能存在相互抵消的混合型酸碱平衡紊乱第二节第二节 反映酸碱平衡的常用指标及意义反映酸碱平衡的常用指标及意义一、一、pHpH只是反映酸碱度的指标，不能完全判断是否有酸碱平衡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，更不能判断其类型，属于呼吸性还是代谢性紊乱的存在，更不能判断其类型，属于呼吸性还是代谢性酸碱失衡酸碱失衡第二节第二节 反映酸碱平衡的常用指标及意义反映酸碱平衡的常用指标及意义二、二、动动脉血二氧化碳分脉血二氧化碳分压压动动脉血二氧化碳分脉血二氧化碳分压压(PaCO2)是指物理溶解于是指物理溶解于动动脉血脉血浆浆中中的的CO2分子所分子所产产生的生的张张力力正常正常范范围围3347mmHg(4.396.25 kPa)，平均，平均值为值为40mmHg(5.32kPa)PaCO2乘以乘以CO2的溶解系数等于血的溶解系数等于血浆浆H2CO3浓浓度度400.03=1.2mmol/L第二节第二节 反映酸碱平衡的常用指标及意义反映酸碱平衡的常用指标及意义二、二、动动脉血二氧化碳分脉血二氧化碳分压压CO2通通过过呼吸膜弥散很快，呼吸膜弥散很快，PaCO2相当于肺泡气相当于肺泡气CO2分分压压测测定定PaCO2可了解肺泡通气量的可了解肺泡通气量的情况情况PaCO2与肺泡通气量成反比，故与肺泡通气量成反比，故PaCO2是反映呼吸性酸是反映呼吸性酸碱平衡紊乱的重要碱平衡紊乱的重要指指标标PaCO2升高，表示通气不足，升高，表示通气不足，见见于呼吸性酸中毒或代于呼吸性酸中毒或代偿偿后的后的代代谢谢性碱中毒性碱中毒PaCO2降低，表示通气降低，表示通气过过度，度，见见于呼吸性碱中毒或代于呼吸性碱中毒或代偿偿后的后的代代谢谢性酸中毒性酸中毒第二节第二节 反映酸碱平衡的常用指标及意义反映酸碱平衡的常用指标及意义三、三、标标准碳酸准碳酸氢盐氢盐和和实际实际碳酸碳酸氢盐氢盐标标准碳酸准碳酸氢盐氢盐（SB）是指全血在）是指全血在标标准条件下（温度在准条件下（温度在38，血，血红红蛋白氧蛋白氧饱饱和度和度为为100%，PaCO2为为40mmHg）测测得的血得的血浆浆HCO3含含量量由于由于PaCO2的的变变化可直接影响血化可直接影响血浆浆HCO3的含量，全血的含量，全血标标本本经标经标准化条件准化条件处处理后，理后，实际实际上已消除了呼吸因素的影响上已消除了呼吸因素的影响故故SB是判断代是判断代谢谢性因素引起的酸碱平衡紊乱的重要指性因素引起的酸碱平衡紊乱的重要指标标第二节第二节 反映酸碱平衡的常用指标及意义反映酸碱平衡的常用指标及意义实际实际碳酸碳酸氢盐氢盐（AB）是指隔）是指隔绝绝空气的血液空气的血液标标本本,在在实际实际条件下条件下测测得的血得的血浆浆HCO3浓浓度度因此因此，AB受呼吸和代受呼吸和代谢谢两方面因素的两方面因素的影响影响第二节第二节 反映酸碱平衡的常用指标及意义反映酸碱平衡的常用指标及意义正常情况下，正常情况下，PaCO2为为40mmHg，因此，因此SB=AB，正常，正常值为值为2227mmol/L，平均，平均24mmol/L两者两者都降低，都降低，见见于代于代谢谢性酸中毒或代性酸中毒或代偿偿后的后的呼吸性碱中毒呼吸性碱中毒两者两者都升高，都升高，见见于代于代谢谢性碱中毒或代性碱中毒或代偿偿后的后的呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒AB与与SB的差的差值值反映呼吸因素反映呼吸因素对对酸碱平衡的酸碱平衡的影响影响ABSB表表示有示有CO2潴留；潴留；AB16mmol/L作作为为判断是否有判断是否有AG增高型代增高型代谢谢性酸中毒的界限性酸中毒的界限此外，此外，AG也可作也可作为监为监控治控治疗疗的指的指标标，如糖尿病，如糖尿病酮酮症酸中症酸中毒在治毒在治疗疗前有前有AG增大，增大，经经治治疗疗后后AG下降，表明治下降，表明治疗疗有有效效第二节第二节 反映酸碱平衡的常用指标及意义反映酸碱平衡的常用指标及意义反映血反映血浆浆酸碱平衡紊乱的性酸碱平衡紊乱的性质质和程度的指和程度的指标标是是pH反映血反映血浆浆H2CO3含量的指含量的指标标是是PaCO2SB和和AB虽虽各有特点，但都是反映血各有特点，但都是反映血浆浆HCO3含量含量的指的指标标BB和和BE则则是反映血液是反映血液缓缓冲碱冲碱总总量的指量的指标标第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱尽管机体对酸碱负荷有强大的缓冲能力和有效的调节尽管机体对酸碱负荷有强大的缓冲能力和有效的调节功能，但在病理情况下，器官功能障碍或细胞代谢障功能，但在病理情况下，器官功能障碍或细胞代谢障碍等可引起体液酸碱度稳定性的破坏，发生碍等可引起体液酸碱度稳定性的破坏，发生酸碱平衡酸碱平衡紊乱紊乱第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱根据根据pH变化可将酸碱平衡紊乱分为两大类变化可将酸碱平衡紊乱分为两大类：pH降低为酸降低为酸中毒，中毒，pH升高称为碱中毒升高称为碱中毒血浆血浆HCO3含量主要受代谢性因素的影响，由于含量主要受代谢性因素的影响，由于HCO3浓度原发性降低或增高引起的酸碱平衡紊乱，分别称为浓度原发性降低或增高引起的酸碱平衡紊乱，分别称为代谢性酸中毒或代谢性碱中毒代谢性酸中毒或代谢性碱中毒而而H2CO3含量主要受呼吸性因素的影响，由于含量主要受呼吸性因素的影响，由于H2CO3浓浓度原发性增高或降低引起的酸碱平衡紊乱，称为呼吸性度原发性增高或降低引起的酸碱平衡紊乱，称为呼吸性酸中毒或呼吸性碱中毒酸中毒或呼吸性碱中毒第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱除以上四种类型的单纯性酸碱紊乱外，若同一病除以上四种类型的单纯性酸碱紊乱外，若同一病人体内有两种或三种酸碱平衡紊乱同时存在，称人体内有两种或三种酸碱平衡紊乱同时存在，称为为混合性酸碱平衡紊乱混合性酸碱平衡紊乱第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱单纯单纯性酸碱平衡紊乱性酸碱平衡紊乱时时，呼吸性因素，呼吸性因素(H2CO3)的原的原发发性改性改变变，主要由代，主要由代谢谢性因素性因素(HCO3)的的继发变继发变化化来来进进行代行代偿偿代代谢谢性因素性因素(HCO3)的原的原发发性改性改变变，主要由呼吸性，主要由呼吸性因素因素(H2CO3)的的继发变继发变化来化来进进行代行代偿偿第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱通通过继发过继发代代偿偿，以，以维维持血持血浆浆HCO3/H2CO3浓浓度比度比及及pH值值，因此，因此继发变继发变化与原化与原发发改改变变必定同必定同向向如果如果血液血液pH尚能尚能维维持在正常范持在正常范围围之内，称之内，称为为代代偿偿性酸或碱性酸或碱中毒中毒如果如果血液血液pH超出了正常范超出了正常范围围，则为则为失代失代偿偿性酸或性酸或碱碱中毒中毒第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱表表3-2 酸碱平衡紊乱的类型酸碱平衡紊乱的类型第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱一、代谢性酸中毒一、代谢性酸中毒代谢性酸中毒代谢性酸中毒是指血浆是指血浆HCO3原发性减少导致原发性减少导致pH呈下降呈下降趋势的一种酸碱平衡趋势的一种酸碱平衡紊乱紊乱是是临床上最常见的酸碱失衡临床上最常见的酸碱失衡类型类型根据根据AG的变化，可将代谢性酸中毒分为的变化，可将代谢性酸中毒分为AG增高型和增高型和AG正常型两类正常型两类(图图3-4)。第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱图图3-4 代谢性酸中毒的分类代谢性酸中毒的分类第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱（一）原因与（一）原因与机制机制1AG增高型代谢性酸中毒增高型代谢性酸中毒由于各种原因引起体内固定酸增多，释放出由于各种原因引起体内固定酸增多，释放出H+消耗消耗HCO3，引起代谢性酸中毒，引起代谢性酸中毒留下的酸根都是未测定的阴离子，所以留下的酸根都是未测定的阴离子，所以AG增高增高其特点是：血浆其特点是：血浆HCO3减少，减少，AG增高，血氯正常，因增高，血氯正常，因此又称血氯正常型代谢性酸中毒此又称血氯正常型代谢性酸中毒第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱1AG增高型代谢性酸中毒增高型代谢性酸中毒常见原因为：常见原因为：（1）固定酸产生过多）固定酸产生过多（2）外源性固定酸摄入过多）外源性固定酸摄入过多（3）肾排泄固定酸障碍）肾排泄固定酸障碍 第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱（一）原因与机制（一）原因与机制2AG正常型代谢性酸中毒正常型代谢性酸中毒由于由于HCO3大量丢失，使血浆大量丢失，使血浆HCO3减少引起的减少引起的代谢性代谢性酸中毒酸中毒通常通常血浆中不伴有其它酸根阴离子异常积聚，血血浆中不伴有其它酸根阴离子异常积聚，血Cl代代偿性增高，因此又称高血氯型偿性增高，因此又称高血氯型代谢性酸中毒代谢性酸中毒其其特点是：血浆特点是：血浆HCO3减少，减少，AG正常，血氯正常，血氯增高增高第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱2AG正常型代谢性酸中毒正常型代谢性酸中毒常见原因为：常见原因为：消化道消化道丢失丢失HCO3 肾脏肾脏丢失丢失HCO3：肾小管性酸中毒肾小管性酸中毒；大量使用碳酸酐酶大量使用碳酸酐酶抑制抑制剂剂；高钾血症高钾血症 含含氯酸性药物摄入过多氯酸性药物摄入过多 HCO3被稀释被稀释 第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱（二）机体的代偿调节（二）机体的代偿调节1血液与细胞内的缓冲作用血液与细胞内的缓冲作用2肺的调节作用肺的调节作用3肾的调节作用肾的调节作用第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱1血液与细胞内的缓冲作用血液与细胞内的缓冲作用代谢性酸中毒时，血液中增加的代谢性酸中毒时，血液中增加的H+可立即被血浆缓冲系可立即被血浆缓冲系统缓冲，血浆统缓冲，血浆HCO3及缓冲碱消耗性减少，所生成的弱及缓冲碱消耗性减少，所生成的弱酸酸H2CO3，可解离成，可解离成CO2经肺经肺排出排出24小时后，部分小时后，部分H+以以H+-K+交换方式进入细胞并被细胞交换方式进入细胞并被细胞内缓冲系统缓冲，故酸中毒易引起高血内缓冲系统缓冲，故酸中毒易引起高血钾钾第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱2肺的调节作用肺的调节作用血液血液H+浓度增加，通过刺激颈动脉体和主动脉体化学感浓度增加，通过刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器，反射性引起呼吸中枢兴奋，呼吸运动增强，肺泡受器，反射性引起呼吸中枢兴奋，呼吸运动增强，肺泡通气量明显通气量明显增加增加当当血液血液pH由由7.4降到降到7.0时，肺泡通气量可从时，肺泡通气量可从4L/min增加增加到到30L/min以上以上第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱2肺的调节作用肺的调节作用随着随着CO2排出增多，排出增多，PaCO2代偿性降低，其意义在于当代偿性降低，其意义在于当代谢性酸中毒时代谢性酸中毒时HCO3原发性减少，通过肺的代偿使血原发性减少，通过肺的代偿使血液中液中H2CO3浓度继发性降低，以维持浓度继发性降低，以维持HCO3/H2CO3的浓的浓度比值接近度比值接近20：1，使血液，使血液pH趋于趋于正正第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱2肺的调节作用肺的调节作用呼吸呼吸加深加快是代谢性酸中毒时的主要临床表现，一般加深加快是代谢性酸中毒时的主要临床表现，一般数分钟即可发生，数分钟即可发生，1224小时达小时达高峰高峰但是但是肺的代偿调节是有限度的，代偿最大极限是肺的代偿调节是有限度的，代偿最大极限是PaCO2降至降至10mmHg第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱3肾的调节作用肾的调节作用除了肾功能障碍，其他原因所致的代谢性酸中毒，肾除了肾功能障碍，其他原因所致的代谢性酸中毒，肾脏均可发挥其排酸保碱的重要调节作用，以提高血液脏均可发挥其排酸保碱的重要调节作用，以提高血液HCO3浓度浓度第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱3肾的调节作用肾的调节作用当当血液血液pH降低时，肾小管上皮细胞中的碳酸酐酶和谷氨降低时，肾小管上皮细胞中的碳酸酐酶和谷氨酰胺酶活性增强，促进肾小管泌酰胺酶活性增强，促进肾小管泌H+、泌、泌NH4+及回收及回收HCO3增多，除了全部重吸收原尿中的增多，除了全部重吸收原尿中的HCO3外，肾小外，肾小管上皮细胞内还有管上皮细胞内还有HCO3的产生并入血，使的产生并入血，使HCO3在细在细胞外液的浓度有所胞外液的浓度有所恢复恢复肾脏肾脏的代偿特点是缓慢、持久而强大，一般在酸中毒发的代偿特点是缓慢、持久而强大，一般在酸中毒发生数小时后开始发挥作用，生数小时后开始发挥作用，35天达天达高峰高峰第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱（三）血气指标的变化趋势（三）血气指标的变化趋势代谢性酸中毒时代谢性酸中毒时HCO3原发性降低，故反映酸碱平衡代原发性降低，故反映酸碱平衡代谢因素的各项指标，包括谢因素的各项指标，包括AB、SB、BB均降低，均降低，BE负负值增大。通过呼吸代偿，值增大。通过呼吸代偿，PaCO2继发性继发性降低降低如果如果经机体代偿经机体代偿HCO3/H2CO3的浓度比接近的浓度比接近20：l，血，血液液pH值可在正常范围之内，称代偿性值可在正常范围之内，称代偿性代谢性酸中毒代谢性酸中毒如果如果HCO3/H2CO3的浓度比仍然降低，血液的浓度比仍然降低，血液pH下降，下降，则称失代偿性则称失代偿性代谢性酸中毒代谢性酸中毒第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱（四）对机体的影响（四）对机体的影响代谢性酸中毒主要引起心血管系统和中枢神经系统的功能代谢性酸中毒主要引起心血管系统和中枢神经系统的功能障碍障碍1高钾血症高钾血症 2心血管系统心血管系统3中枢神经系统中枢神经系统4呼吸系统呼吸系统第三节第三节 单纯性酸碱平衡紊乱单纯性酸碱平衡紊乱1高钾血症高钾血症 酸中毒酸中毒时细胞外液时细胞外液H+浓度升高，进入细胞内缓冲，通过浓度升高，进入细胞内缓冲