病理生理学第七章酸碱平衡紊乱讲稿可编辑

1、病理生理学 - 第七章 酸碱平衡紊乱(讲稿) 课程 名称:福建医科大学 教案课程 课程 课程 名称: 名称: 名称: p a t h o p h y s i o l o g y 授课 教 师 : 余 涓 副教 授本单元 大 课()授 课 课程七年制 ( 章 节 ) 6 实验课( )对 象 类型学时数 讨论课( )章 节a c i d- b a s e b a l a n c e a n d t h e i r d i s t u r ba n c e s题 目m u s t h a v e a g ood c om m a n d of v a r i o u s s i m pl e a c

2、 i d- ba s e di s t u r ba n c e ,教 学 i n c l u d i ng t h e c on c e pt , c a u s e s , c l a s s i f i c a t i on , c om pe n s a t i o n a n d e f f e c t s on目的 bodym u s t be f a m i l i a r w i t h t h e r e l a t e d l a bor a t or y pa r a m e t e r s a n d m i x e da c i d- ba s e di s t u

3、r ba n c eu n de r s t a n d i ng pa t h oph y s i o l o g i c ba s i s of t h e r a pe u t i c sof a c i d- ba s e di s or de r s重点( )时间难点( )教 学 内 容 分配 举例/ 教具(分钟)疑点()1. a c i d- ba s e ba l a n c e202. l a bor a t or y pa r a m e t e r s 40of a c i d- ba s e ba l a n c em e t a bol i c a c i dos i

4、sr e s pi r a t or y a c i dos i sm e t a bol i c a l ka l os i sm u l t i pl e m e di ar e s pi r a t or y a l ka l os i s3. s i m pl e a c i d- ba s e di s t u r ba n c e1604. m i x e d a c i d- ba s e di s t ur ba n c e 20讨论、思考题、作业:1. a pa t i e n t w i t h pul m o n a r y e m ph s e m a , t h e

5、l a bor a t or y da t a r e v e a l : ph 7.4, p a c o2- + -67m m h g , h c o 40m m o l / l , n a 140m m o l / l , c l 90m m o l / l i n bl ood. w hi c h ki n d of3a c i d- ba s e di s t u r ba n c e w ou l d be di a gn os e d?2. p l e a s e e x pl a i n t h e m e a ni ng of t hi s m e d i c a l t e

6、r m s : a c i d- ba s e di s t u r ba n c e a ni on g a p m e t a bol i c a c i dos i s a bn or m a l a l ka l i c u r i n e r e s pi r a t or y a c i dos i s m e t a bol i c a l ka l os i s c on c e nt r a t i o n a l ka l os i s a bn or m a l a c i d i c u r i n e r e s pi r a t or y a l ka l os i

7、 s m i x e d a c i d- ba s e di s or de r s参考书目:1. 陈主初主编. 病理生理学. 人民卫生出版社, 20012. k a uf m a n c e ,m c ke e p ae s s e n t i a l s of p a t h oph y s i o l g y , 20023. k oe ppe n b m , s t a n t on b ar e n a l p h y s i o l o gy , 20024. b r e w e r e d .d i s o r de r s of a c i d- b a s e b a l

8、a n c e ,p e d i a t r i c c l i n n or a m , 19901第七 章 酸碱平衡紊乱第一节 正常平衡的调节在正常情况下,人体血浆 ph 值平均为 7.4,变动范围很小(ph7.357.45)。而机体每日代谢产酸量是很大的, 例如,非挥发酸可达 50100 毫克当量, co2 可达 400 升。 这 些酸性物质必须及时处理,否则血浆 ph 值不能保持正常。这就靠一整套调节机构密切协同来完成。一、化学缓冲物质的作用(化学反应可以瞬间完成)血液中有一系列缓冲物质。 根 据化学上的缓冲作用原理, 我 们人为地把它们归纳为四 个主要的缓冲对,即 nahco3/h2

9、co3,na2hpo4/nah2po4,b?血浆蛋白/h?血浆蛋白,b?hb/h?hb。 它们具有很强且很迅速的缓冲酸碱度改变的能力。例如, 我们将 10mmol(毫克分子)的 hc1 加 1000 毫升中性蒸馏水中,其 ph 值可从 7 降至 2,但同量酸加于 1000 毫升血浆中,其 ph 值的变化却很小,以致一般几乎测不出来。每一对缓冲物质既能缓冲酯也能缓冲碱,其中以 nahco3/h2co3 这一对最为重要,因为它的量最大。从上面的反应可以看出,经 nahco3 缓冲,解离度大的强酸 hc1 转变为解离度小的弱酸h2co3, 后者在体液中的解离度仅约为前者的 1/1500。 因此使 h

10、+大为减小。 而且 h2co3 还能分解为 h2o 和 co2, co2 又能呼出体外。 医 学实践中将血浆中 nahco3 称为碱贮备, 以 二 氧化碳结合力表示之。正常值为 27mmol(或毫克当量)/升或 60 容积%。二、离子转移(一般在 24 小时完成)这也是缓冲方式之一。当能改变酸碱平衡的离子如 h+、hco3-等在细胞外液中升高时,它们能进入细胞内(或进入骨内)换出与其符号相同的离子,以保持细胞外液之 ph 值。进入细胞内的 h+可与细胞内的化学缓冲物质起化学反应而被缓冲。根据实验研究估算,酸或碱在细胞外液增加后,一般约经 24 小时,将有 1/2 的量进入细胞内。所以尽管细胞内

11、液量大于细胞外液量一倍, 但 二者化学缓冲总能力却大致相等, 可 见细胞外液中缓 冲物质的浓度是高于细胞内液的。三、呼吸调节呼吸调节(一般 1030 分钟即可将轻度的一次性变动代偿过来)。h+增高和co2增高,均能剌激呼吸中枢;h+还对颈动脉体和主动脉体的化学感受器起刺激作用,这都可引起呼吸加深加快,使 co2 排出增加。从上面介绍的缓冲反应来看,每排出一个 co2 分 子 ,也就等于清除了一个 h+离子,如:h+hco3-+h2coh2c+co2(增多) 碱贮 (呼出)2四、肾脏调节肾脏调节 ( 数小时至数日完成) : 肾 脏是酸碱平衡调节的最终保证。 因为只有 co2 可以通过呼吸排出体外

12、(co2 即可代表可挥发酸 h2co3,因为 co2+h2oh2co3),而其它如乳酸、 丙酮酸、 -羟丁酸、 乙酰乙酸、 硫酸、磷酸、 尿酸、 草酸等均为非挥发酸, 最终均 需通过肾脏把前面三项调节所造成的变动调整过来。 把 过多的排出, 把 不足的保留下来。 因 此肾脏调节机体酸碱平衡的功能正常与否,关系重大。肾脏排酸有三种形式:(一) 自由 h+: 虽然它决定着尿液 ph 值, 但是其量却很少(每日只 12 毫 克 当 量 ) 。尿 ph 为 5 时, h+为 0.00001 克分子,ph 为 8 时, h+为 0.0000000 克分子。 尽管它 确是一种存在形式, 它 只是尿中大量酸

13、性物质的一个很小部分。 而 肾脏排酸主要是以下二种 形式。(二)nh4-:是 h+与 nh3 作用形成的。nh3 由肾小管产生,在体内是很强的碱性物,与 h+的亲和力极大。它弥散至尿中与 h+结合。示意如下:人体每日由代射所产生的非挥发酸总量约 50100mmol, 其中一半以上 ( 1/22/3) 是以此种形式排出的。(三) 可滴定酸: 是由 h+与缓冲物质 (主要是 hpo4=作用形成的。用 naoh 把尿滴定至与血浆相同之 ph, 即可测知可滴定酸量。 可滴定酸的形式约占肾排酸总量的少一半 ( 1/31/2)。肾小管上皮细胞分泌的 h+, 在近曲小管几乎全部用于重吸收 hco3-; 在远

14、曲小管则 几乎全部用于生成可滴定酸和 nh4+。 这 与肾脏疾病的代谢性酸中毒如肾小管性酸中毒的关 系密切。第二节 平衡失调的检测指标一、ph 值血液 ph 值易于测定,是酸碱平衡障碍的一个很有用的指标。它反映体液中的氢离子浓度h+,其值是以h+的负对数表示。婴幼儿低于儿童,儿童低于成人。例如新生儿血浆ph 值为 7.37.35, 就 处于成人 ph 值 7.357.45 的下限以下。 这 是因为年龄越小血浆二 氧化碳分压越高, 乃属正常生理范围。 正 常成人动脉血液 ph 值比静脉血液者高约 0.020.1,组织间液 ph 值与血浆者近似。细胞内液 ph 比细胞外液者低,视细胞代谢旺盛程度而

15、不同,其范围约 6.07.4,平均 7.0。血浆的 ph 值主要取决于血浆中hco3-与h2co3的比值,其间的相互关系可从henderson-hasselbalch 方程式中看得很清楚。式中 pka 是 h2co3 解离常数的负对数值,3在 37环境中为 6.1,此数值被视为一个比较恒定的数字。hco3-主 要 由 肾 脏 调 节 ,动脉血浆中的浓度平均为 24mmol/l。h2co3由于可以分解为水和 co2,因此可以由呼吸调节。 而 且血浆中溶解的 co2 只有很小部分呈 h2co3 形式, co2 与 h2co3 之比仅约 800: 1。 由于实用上的方便我们不把这两者分开, 而是由血

16、浆 co2 的溶解系数计出h2co3。 即当 pco2为 0.133kpa1mmhg时,血浆中溶解的 co2 和 h2co3 的浓度为 0.03mmol/l。 pco2 的正常值平均为 5.33kpa40mmhg,计算h2co340×1.2mmol/l。 代入 上 式 , 则正 常 的 血 浆 ph6.1+log(24/1.2)6.1+log206.1+1.37.4。血浆 ph 低于正常表明有酸中毒, 高 于正常表明有碱中毒。 但 只看 ph 的变化还不能区分是代射性还是呼吸性酸碱中毒。要区分代谢性和呼吸性酸碱中毒,还需要知道hco3-和h2co3何者是原发性变化者,即谁是先起变化的

17、。 当 血浆 h2co3原发性上升或hco3-原发性降低, 以致 ph 小于 7.35 时, 即 为失代偿性酸中毒, 前者称为呼吸性酸中毒, 后 者称为 代谢性酸中毒。 当 血浆 h2co3原发性降低或hco3-原发性增高以致 ph 大于 7.45 时即为失代偿性碱中毒,前者称为呼吸性碱中毒,后者称为代谢性碱中毒。ph 值处于正常范围内,也可能存在酸碱平衡障碍。因为在酸碱中毒时,通过机体的上述调节作用, 尽管 hco3-和h2co3的绝对值已经发生改变, 但二者的比值仍维持在 20: 1附近,ph 值则可保持于正常范围内。这类情况则称为代偿性酸中毒或碱中毒。代偿性酸中毒时血浆 ph 值在正常范

18、围的近下限处, 代 偿性碱性酸中毒时血浆 ph 值在正常范围的近上限处。但需要注意,在某些类型的混合型酸碱平衡障碍时,血浆 ph 值可以是正常的。这在后面将予以介绍。二、二氧化碳分压二氧化碳分压 ( pco2) 是 指物理溶解于动脉血浆中的 co2 分子所产生的压力 ( 即张力) 。其正常平均值为 5.33kpa40mmhg,范围为 3347mmhg。 pco2 是反应呼吸性酸碱平衡障碍的重要指标。 由于通气过度, co2 排出过多, 其值低于正常,是为呼吸性碱中毒的变化。 由 于通气不足, co2 排出过少而在体内潴留, 其值高于正常,是为呼吸性酸中毒的变化。 在代 谢性酸中毒时,由于呼吸加

19、深加快的代偿反应,可使病人 pco2 值下降而低于正常。也就是说当hco3-原 发 性 下 降 时 , h2co3-有代偿性继发的下降以使 nahco3/h2co3 比值变动尽量减少或仍能维持 20:1。在代射性碱中毒时,则与此相反,pco2 值可上升而高于正常。三、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 5.33kpa 的气体平衡后所测得的血浆hco3-。 因 为这种方法 已排除呼吸因素的影响,故为判断代谢性酸碱中毒的指标。正常平均值为 24mmo1/l,范围为2

20、227mmol/l。代谢性酸中毒病人 s.b.降低,代谢性碱中毒时则 s.b.升高。但在慢性呼吸性酸中毒中或碱中毒时, 由 于代偿作用 (肾脏长时间调节) 也 可在前者有所升高, 后者有 所降低。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。它和二氧化碳结合力的差别主要是 a.b.反映动脉血浆的值,二氧化碳结合力是用静脉血浆测定的。a.b.的正常值同 s.b.,因为正常人的条件和测定 s.b.的人工条件是4相同的。但 a.b.与 s.b.的差

21、值能反映呼吸因素对酸碱平衡的影响。正常人,a.b.=s.b.。病人有 co2 贮 积 时 , a.b>s.b.,指示呼吸性酸中毒; 病 人有 co2 呼出过多即通气过度时, a.b.<s.b., 指 示呼吸性碱中毒。 两 者数值均高于正常指示有代谢性碱中毒 ( 或慢性呼吸性酸 中毒有代偿变化)。四、缓冲碱缓冲碱(buffer base,b.b)是指动脉血液中具有缓冲作用的碱性物质的总和。也就是人体血液中具有缓冲作用的负离子的总和。 这些负离子有 hco3-,hpo4,hb-,pr-等, 它们 都能结合 h+。 通常用氧饱和的全血测定, 这样测出的称全血缓冲碱 ( buffer ba

22、se of blood,bbb)正常值为 50±5meq/l,其中:如果离出血浆测定其缓冲碱总量, 则 称为血浆缓冲碱 ( buffer base of plasma, bbp) ,正常值为 4048mmol/l,平均 45meq/l。一般使用血液缓冲碱总量一词均指全血缓冲碱而言, 它 是反映代谢性因素的指标, 呼 吸因素所造成 pco2 升高或降低对它没有明显影响。b.b.降低指示代谢性酸中毒,b.b.升高指示代谢性碱中毒。五、碱剩余碱过剩(base excess, b.e.)是指在标准条件下,即在 38,pco25.33kpa,hb 为15g%,100%氧饱和的情况下,用酸或碱将

23、人体 1 升全血滴定至正常 ph7.4 时所用的酸或碱的mmol 数。如需用酸滴定,显然指示血中碱量多于正常,即称为碱过剩。它代表全血缓冲碱总量的变化。 但 表示法不同, 是以用去酸量的 meq 数表示, 意 即多出多少 meq 缓冲碱, 此 种情况用正值即+b.e.表示, 见于代谢性酸中毒。 反 之, 如需用碱滴定, 则表示碱缺失 ( basedeficit),指示血中缓冲碱减少,此种情况用负值表示即-b.e.。见于代谢性酸中毒。但在慢性呼吸性酸中毒或碱中毒时, 由 于肾脏的长时间代偿作用, b.e.也可以分别增加或减少 。正常人的 b.e.值在 0 附近,正常范围为 0±3meq

24、/l。碱过剩也分全血与血浆(代表细胞外液)二种测法。细胞外液碱过剩(/.)是反映代谢性因素的较好指标;因为测定时血浆或其它细胞外液需经 pco2 为 5.33kpa 的气体平衡,可以排出血液中 pco2 升降的影响。全血缓冲碱 ( b.e.b) 由于包括 hb 在内, 故受病人 hb 的量的影响, hb 是全血缓冲碱的重要成份,所以测定后要视病人 hb 浓度按照方便的公式予以校正。七、阴离子间隙阴离 子 间 隙 ( anion gap, ag) 是指 从 血 浆 中 的 未 测 定 负 离 子 ( undetermined anion, ua)减去未测定的正离子undertermined ca

25、tion, uc。二者之量的差值。即 ag=ua-uc,亦即我们通常测定的na+-cl-+hco3-。ag 正常值为 12±2meq/l。 ag 对于区别代谢性酸中毒的原因有重要作用。 这在代谢性 酸中毒中部份将予以介绍。5小结: 上 面介绍了七项常用的反映酸碱平衡障碍的指标, 是 当前临床上经常使用的, 要熟悉其含义及在诊断上的意义。 尽 管如此, 现 在有不少临床工作者认为测定 ph、 pco2 和 hco3-三个指标即可区别呼吸性或代谢性酸、 碱 中毒, 并 且也可以区别代偿性或失代偿性酸、 碱 中毒。至于 sb、bb、be等指标,由于排除了呼吸因素的影响,且抽血不需隔绝空气,

26、有其优点, 临 床工作者也非常重视。 它 们对于诊断有特殊的帮助。 不 过需注意的是这些指标 都是在体外用全血测定,滴定结果与体内的情况有些差别。例如,在急性 p c o2 改变时,同样的 p c o2 水平在体外作用于全血后可形成较多的 h c o 3- , 而 在体内则是作用于全血后可形 成较多的 h c o 3- ,而在体内则是作用于全身细胞,形成的 h c o 3- 就较少,这是由于红细胞比体内的其它细胞具有更大的缓冲 c o 2 增加的能力,故能形成较多 h c o 3- 。不过这点差别还不至影响临床实用所要求的精确性,故而目前普遍在实际中应用。第三节 单纯性酸碱平衡紊乱一、代谢性酸

27、中毒-代谢性酸中毒(metabolic acidosis)的特征是血浆hco 原发性减少。-代谢性酸中毒可根据 ag 是否增加分为二类:ag 增加类代谢性酸中毒,病人血浆cl 水平正常,亦即文献上经常提到的正常血氯性代谢性酸在毒。ag 正常类代谢性酸中毒,病-人血浆cl 水平却升高,即高血氯性代谢性酸中毒。(一)原因和机制1.酸性物质产生过多(1) 乳酸酸中毒: 乳酸酸中毒 ( lactic acidosis) 可见于各种原因引起的缺氧, 其 发病机制是缺氧时糖酵解过程加强, 乳 酸生成增加, 因 氧化过程不足而积累, 导 致血乳酸水 平升高。这种酸中毒很常见。临床上伴有缺氧的病人休克、严重贫

28、血、呼吸暂停、心脏停搏、co 中毒、氰化物中毒、癫痫发作及过于剧烈的运动、洒精中毒时的心脏呼吸抑制、严重肝病时肝脏对乳酸代谢障碍、 糖 尿病病人的糖氧化障碍、 白 血病时可能出现的恶性细胞糖酵 解和加强等均常遇到。乳酸酸中毒的特点:血液中乳酸浓度升高,例如严重休克病人动脉血乳酸水平升高 10 倍以上。- -血液中乳酸 /丙酮酸 比值增大(正常血浆乳酸浓度约 1mmol/l,丙酮酸浓度约0.1mmol/l,二者比值为 10:1)。ag 增大, 血氯正常。 故属于 ag 增加类正常血氯性代表谢性酸中毒。 此种酸中毒血浆 乳-酸浓度常可超过 6mmol/l,高者可达 12mmol/l。乳酸根 是未测

29、定负离子之一,其增加当使负离子间隙增加。这种病人丙酮酸也有增加。6(2)酮症酸中毒:酮症酸中毒(ketoacidosis)是本体脂大量动用的情况下,如糖尿病、 饥 饿、 妊娠反应较长时间有呕吐症状者、 酒 精中毒呕吐并数日少进食物者, 脂肪酸在 肝内氧化加强, 酮 体生成增加并超过了肝外利用量, 因而出现酮血症。 酮 体包括丙酮、 -羟丁酸、乙酰乙酸,后两者是有机酸,导致代谢性酸中毒,为 ag 增加型正常血氯性代谢性酸中毒。因胰岛素缺乏而发生糖尿病的病人, 可 以出现严重的酮症酸中毒, 甚 而致死。 因 为正 常时人体胰岛素对抗脂解激素,使指解维持常量。当胰岛素缺乏时,脂解激素如 acth、皮

30、质醇、 胰 高血糖素及生长激素等的作用加强, 大 量激活脂肪细胞内的脂肪酶, 使 甘油三酯分 解为甘油和脂肪酸的过程加强,脂肪酸大量进入肝脏,肝脏生酮作用显著增加。肝脏生酮增加与肉毒碱酰基转移酶(acylcarnitine transferase)活性升高有关。因为正常时胰岛素对比酶具有抑制性调节作用, 当 胰岛毒缺乏时此酶活性显著增强。 这 时进 入肝脏的脂肪酸形成脂肪酰辅酶 a (fatty acyl- coa) 之后, 在此酶作用下大量进入线粒体 ,经-氧化而生成大量的乙酰辅酶 a, 乙酰辅酶 a 是合成酮体的基础物质。 正常情况下, 乙酰辅酶 a 经柠檬酸合成酶的催化与草酰乙酸缩合成柠

31、檬酸而进入三羧酸循环, 或 经乙酰辅 酶a 羧化酶的作用生成丙二酰辅酶 a 而合成脂肪酸,因此乙酰辅酶 a 合成酮体的量是 很 少 的 ,肝外完全可以利用。 此 外, 糖 尿病病人肝细胞中增多的脂肪酰辅酶 a 还能抑制柠檬酸合成酶和乙酰辅酶 a 羧化酶的活性, 使 乙酰辅酶 a 进入三羧酸循环的通路不畅, 同 时也不易合成 脂肪酸。这样就使大量乙酰辅酶 a 肝内缩合成酮体。非糖尿病病人的酮症酸中毒是糖原消耗补充不足,机体进而大量动用脂肪所致,如饥饿等。+2.肾脏排酸保碱功能障碍不论肾小管上皮细胞 h 排泌减少和碳酸氢盐生成减少还是肾小球滤过率严重下降, 不 论急性或慢性肾功能衰竭, 均 能引起

32、肾性代谢性酸中毒。 由 于肾 脏是机体酸碱平衡调节的最终保证, 故 肾衰的酸中毒更为严重, 也 是不得不采取血液透析措 施的临床危重情况之一。(1)肾功能衰竭:肾功能衰竭如果主要是由于肾小管功能障碍所引起时,则此时的代+谢性酸中毒主要是因小管上皮细胞产 nh 及排 h 减少所致。 正 常肾小管上皮细胞内谷氨酰 胺3及氨基酸由血液供应,在谷氨酰胺酶及氨基酸化酶的催化作用下不断生成 nh3 ,nh3 弥散入+ +管腔与肾小管上皮细胞分泌的 h 结合形成 nh , 使 尿液 ph 值升高, 这 就能使 h 不断分泌入4+ -管腔,完成排酸过程。 原尿中的 na 被 nh 不断换回,与 hco 相伴而

33、重新入血成为 nahco 。4 3 3这就是肾小管的主要排酸保碱功能。 当 肾小管发生病变从而引起此功能严重障碍时, 即 可 发生酸中毒。 此 类酸中毒因肾小球滤过功能无大变化, 并 无酸类的阴离子因滤过障碍而在体 内潴留, 其 特点为 ag 正常类高血氯性代谢性酸中毒。 也 就是说 hpo4 、 so4 等阴离子没有潴留,- -故 ag 不增加,而 hco 重吸收不足, 则 由另一种容易调节的阴离子 cl 代替, 从 而血氯上升 。3肾功能衰竭如果主要是肾小球病变而使滤过功能障碍, 则 一般当肾小球滤过率不足正 常的 20%时,血浆中未测定阴离子 hpo 、so 和一些有机酸均可因潴留而增多

34、。这时的特点3 4是 ag 增加类正常血氯性代谢性酸中毒。hpo 滤出减少,可以使可滴定酸排出减少, 从而 导4+致 h 在体内潴留。7(2) 碳 酸酐酶抑制剂: 例如使用乙酰唑胺作为利尿时, 由 于该药物抑制了肾小管上皮 细+- + -胞中的碳酸酐酶活性,使 co +h oh co h +hco 反应减弱,h 分泌减少,hco 重吸收2 2 2 3 3 3+ + -减少, 从而导致 ag 正常类高血氯性酸中毒。 此时 na 、 k 、 hco 从尿中排出高于正常, 可 起3利尿作用,用药时间长要注意上述类型酸中毒。(3) 肾小管性酸中毒: 肾 小管性酸中毒 ( renal tubular a

35、cidosis, rta) 是肾脏酸 化尿液的功能障碍而引起的 ag 正常类高血氯性代谢性酸中毒。目前按其发病机理可分四型。+型-远端肾小管性酸中毒(distal rta)。是远端小管排 h 障碍引起的。此时远端+小管不能形成并维持正常管内与管周液的 h 陡峭浓度差。 小 管上皮细胞形成 h co 障碍, 且2 3+ +管腔内 h 还可弥散回管周液。它可能是肾小管上皮细胞排 h 的一系列结构、功能和代谢的不正常引起的。其病因有原发性、 自身免疫性、肾钙化、 药物中毒(两性霉素 b、甲苯、 锂化合物、 某些镇痛剂及麻醉剂) 、肾盂肾炎、 尿路阻塞、 肾移植、 麻疯、 遗传性疾病、肝 硬化等。-型

36、?近端肾小管性酸中毒(proximal rta)。是近端小管重吸收 hco3 障 碍 引 起 的 。- - -此时尿中有大量 hco 排出,血浆 hco 降低。如果我们人为地将这类病人的血浆 hco 升至3 3 3-正常水平并维持之,即可到肾丢失 hco 超过滤过量的 15%,这是一个很大的量。 因此可 导3- -致严重酸中毒。 当血浆 hco 显著下降, 酸中毒严重时, 病人尿中 hco 也就很少了, 用上 述3 3办法方可观测到其障碍之所在。 此型 rta 的发病机理可能系主动转运的能量不足所致, 多 系遗传性的代谢障碍。-型-即-混合型,既有远端小管酸化尿的功能障碍,也有近端曲管重吸收

37、hco3的障碍。+型-据目前资料认为系远端曲管阳离子交换障碍所致。此时管腔膜对 h 通过有障碍。+ + + +病人有低肾素性低醛固酮血症, 高 血钾。 k 高时,与 h 竞争, 也 使肾 nh4 排出下降, h 潴留 。常见于醛固酮缺乏症、肾脏对醛固酮反应性降低或其他如型或型的一些原因引起。(4)肾上腺皮质功能低下(阿狄森氏病):一方面由于肾血流量下降,缓冲物质滤过+ + +减少, 形成可滴定酸少;另一方面由于 na 重吸收减少, nh 和 h 的排出也就减少,因为 na3+的重吸收与 nh 及 h 的排出之间存在着一个交换关系。3- -3.肾外失碱肠液、胰液和胆汁中的hco 均高于血浆中的h

38、co 水平。故当腹泻、肠3 3-瘘、肠道减压吸引等时, 可因大量丢失 hco 而引起 ag 正常类高血氯性代谢性酸中毒。输3- -尿管乙状结肠吻合术后亦可丢失大量 hco 而导致此类型酸中毒,其机理可能是 cl 被动重吸3- - -收而 hco 大量排出,即 cl -hco 交换所致。3 34.酸或成酸性药物摄入或输入过多 氯化铵在肝脏内能分解生成氨和盐酸,用此祛痰剂+ -日久量大可引起酸中毒。nh clnh +h +cl 。为 ag 正常类高血氯性代谢性酸中毒。氯化4 3+ + - +钙使用日久量大亦能导致此类酸中毒,其机制是 ca 在肠中吸收少,而 cl 与 h 相伴随而被+ + + +

39、+ +吸收,其量多于 ca ,ca 能在肠内与缓冲碱之一的 hpo 相结合,使 hpo 吸收减少。ca4 4- + + -也能与 h po 相结合生成不吸收的 ca (po ) 和 h ,而 h 伴随 cl 而被吸收。2 4 3 4 28水杨酸制剂如阿斯匹林(乙酰水杨酸)在体内可迅速分解成水杨酸,它是一个有机酸,-消耗血浆的 hco ,引起 ag 增加类正常血氯性代谢性酸中毒。3甲醇中毒时由于甲醇在体内代谢生成甲酸,可引起严重酸中毒,有的病例报告血 ph 可降至 6.8。误饮含甲醇的工业酒精或将甲醇当作酒精饮用者可造成中毒。我国 1987 年曾发生过大批中毒病例。除甲醇的其它中毒危害外,ag

40、增加类正常血氯性代谢性酸中毒是急性中毒的重要死亡原因之一。积极作用 nahco 抢救的道理就在于此。3酸性食物如蛋白质代谢最终可形成硫酸、 酮 酸等, 当然, 在 正常人并无问题。 但是当 肾功能低下时,高蛋白饮食是可能导致代谢性酸中毒的。这也是 ag 增加类正常血氯性代谢性酸中毒。输注氨基酸溶液或水解蛋白溶液过多时, 亦 可引起代谢性酸中毒, 特 别是氨基酸的盐 酸盐,在代谢中会分解出 hcl 来。这些溶液制备时 ph 值均调至 7.4,但其盐酸盐能在代谢中分解出盐酸这一点仍需注意。临床上根据情况给病人补充一定量 nahco 的道理就在于此。3- -5.稀释性酸中毒大量输入生理盐水,可以稀释

41、体内的 hco 并使 cl 增加,因而引起 ag3正常类高血氯性代谢性酸中毒。(二)机体的代偿调节机体发生代谢性酸中毒时, 前 面所提到的一整套调节机构将发挥代偿调节作用。 如 能 保持 ph 值在正常范围内则称代偿性代谢性酸中毒, ph 值低于正常下限则为失代偿性代谢性酸中毒。+ -1.细胞外液缓冲酸中毒时细胞外液h 升高, 立 即引起缓冲化学反应。 以 缓冲碱中 hco3这一数量最多的为例,反应如下:+ - h +hco h co h o+co3 2 3 2 2-co 通过呼吸加强而排出,hco 减少。2 3+2.呼吸代偿 h 升高时,剌激延脑呼吸中枢、颈动脉体和主动脉体化学感受器,引起呼

42、吸加深加快,肺泡通气量加大,排出更多 co 。2+ + + - 3.细胞外离子交换 h 进 入 细 胞 , k 出至细胞外。 h 离子在细胞内与缓冲物质 pr 、 hpo 、4- +hb 等结合而被缓冲。h 亦能与骨内阳离子交换而缓冲。4.肾脏代偿代谢性酸中毒非因肾脏功能障碍引起者, 可 由肾脏代偿。 肾 脏排酸的三种 形式均加强。+ -(1)排 h 增加, hco 重吸收加强: 酸中毒时肾小管上皮细胞的碳酸酐酶活性增高, 生3+ - + + -成 h 及 hco 增多,h 分泌入管腔,换回 na 与 hco 相伴而重吸收。显然这是一种排酸保碱3 3过程。9+(2) nh 排出增多:酸中毒时肾

43、小管上皮细胞产生 nh 增多,可能是产 nh 的底物如谷4 3 3+ +氨酰胺此时易于进入线粒体进行代谢的缘故。nh 弥散入管腔与 h 结合生成 nh ,再结合阴3 4+离子从尿排出。这是肾脏排 h 的主要方式,故代偿作用大。此过程伴有 nahco 重吸收的增3多。+(3) 可滴定酸排出增加: 酸中毒时肾小管上皮细胞 h 分泌增多, 能形成更多的酸性 磷酸盐。+ +na hpo +h nh po +na2 4 2 4-排出 (伴 hco 重吸收)3+na hpo 多带一个 h 排出, 同时也有碳酸氢钠重吸收的增加。 na hpo 即是可滴定其量的2 4 2 4酸性物质。失代偿性代谢性酸中毒时反

44、映酸碱平衡的指标变化如下:ph sb bb ab be 负值增大 ag 未测定负离子增多者 ag 增加 未测定负离子不增者 ag 不增加三对机体的影响代谢性酸中毒对心血管和神经系统的功能有影响。特别是严重的酸中毒,发展急速时可由于这两大重要系统的功能障碍而导致死亡。慢性酸中毒还能影响骨骼系统。+1.心血管系统功能障碍:h 离子浓度升高时,心血管系统可发生下述变化:+(1)毛细血管前括约肌在h 升高时,对儿茶酚胺类的反应性降低,因而松弛扩张;+但微静脉、 小静脉都不如此敏感, 因 而仍能在一定 h 限度内保持原口径。 这种前松后不 松的微循环血管状态, 导 致毛细血管容量不断扩大, 回心血量减少

45、, 血 压下降, 严重时可发 生休克。+ +(2)心脏收缩力减弱,搏出量减少。正常时 ca 与肌钙蛋白的钙受体结合是心肌收缩+ + + + +的重要步骤, 但 在酸中毒 h 与 ca 竞争而抑制了 ca 的这种结合, 故 心肌收缩性减弱。 既 可加重微循环障碍,也可因供氧不足而加重已存在的酸中毒。+ + +(3)心律失常:当细胞外液h 升高时,h 进入细胞内换出 k ,使血钾浓度升高而出+现高钾血症,从而引起心律失常。此外酸中毒时肾小管上皮细胞排 h 增多,竞争性地抑制+排 k ,也是高钾血症的机制之一。再就是肾功能衰竭引起的酸中毒,高钾血症更为严重。此种心律失常表现为心脏传导阻滞和心室纤维性

46、颤动。2.神经系统功能障碍; 代 谢性酸中毒时神经系统功能障碍主要表现为抑制, 严 重者可 发生嗜睡或昏迷。其发病机制可能与下列因素有关:(1)酸中毒时脑组织中谷氨酸脱羧酶活性增强,故-氨基丁酸生成增多,该物质对中枢神经系统有抑制作用:(2)酸中毒时生物氧化酶类的活性减弱, 氧化磷酸化过程也因而减弱, atp 生成也就减少, 因而脑组织能 量供应不足。103.骨骼系统的变化: 慢 性代谢性酸中毒如慢性肾功能衰竭、 肾 小管性酸中毒均可长时 间存在达数年之久, 由 于不断从骨骼释放出钙盐, 影 响小儿骨骼的生长发育并可引起纤维性 骨炎和佝偻病。在成人则可发生骨质软化病。除以上三个主要方面的影响外

47、, 其 它如呼吸功能也有改变。 在 代谢方面因许多酶的活 性受抑制而有代谢紊乱。(四)防治原则1.积极防治引起代谢性酸中毒的原发病, 纠 正水、 电解质紊乱, 恢 复有效循环血量, 改善组织血液灌流状况,改善肾功能等。2.给碱纠正代谢性酸中毒: 严 重酸中毒危及生命, 则 要及时给碱纠正。 一 般多用 nahco3- +以补充 hco3 ,去缓冲 h 。乳酸钠也可用,不过在肝功能不全或乳酸酸中毒时不用,因为乳酸钠经肝代谢方能生成 nahco 。三羟甲基氨基甲烷(tris-hydroxymethyl aminomethane3+ -tham 或 tris)近来常用。 它不含 na 、hco 或

48、co 。其分子结构式为 ( ch oh) cnh ,它是以3 2 2 3 2- +其 oh 去中和 h 的- - - -例如:h co +oh h o+hco ;hcl+oh h o+cl 。可挥发酸均能中和。因此它可以2 3 2 3 2用于代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒,也可用于混合性酸中毒病人。它的缺点是用得过多过快, 病人呼吸抑制能导致缺氧及 co 重新积累。 因为它能同时 迅2+速降低 h 和 pco 之故。 此外, 此药输注时不可漏出血管外, 因 为剌激性强能引起组织坏死 。2这些均应在使用中加以注意。3.处理酸中毒时的高钾血症和病人失钾时的低钾血症: 酸 中毒常伴有高钾血症, 在 给

49、碱+ +纠正酸中毒时, h 从细胞内移至细胞外不断被缓冲, k 则从细胞外重新移向细胞内从而使血钾回降。 但 需注意, 有 的代谢性酸中毒病人因有失钾情况存在, 虽 有酸中毒但伴随着低血 钾 。纠正其酸中毒时血清钾浓度更会进一步下降引起严重甚至致命的低血钾。 这 种情况见于糖 尿病人渗透性利尿而失钾, 腹 泻病人失钾等。 纠 正其酸中毒时需要依据血清钾下降程度适当 补钾。严重肾功能衰竭引起的酸中毒,则需进行腹膜透析或血液透析方能纠正其水、电解质、酸碱平衡以及代谢尾产物潴留等紊乱。二、呼吸性酸中毒呼吸性中毒(respiratory acidosis)的特征是血浆h co 原发性增高。2 3一原因

50、和机制1.呼吸中枢抑制一些中枢神经系统的病变如延脑肿瘤、 延 脑型脊髓灰质炎、 脑 炎、 脑 膜炎、 椎动脉栓塞或血栓形成、 颅 内压升高、 颅脑外伤等时, 呼吸中枢活动可受抑制, 使通 气减少而 co 蓄积。此外, 一些药物如麻醉剂、镇静剂、 镇静剂(吗啡、巴比妥钠等) 均有 抑2制呼吸的作用, 剂 量过大亦可引起通气不足。 碳 酸酐酶抑制剂如乙酰唑胺能引起代谢性酸 中11毒前已述及。 它也能抑制红细胞中的碳酸酐酶而使 co 在肺内从红细胞中释放减少, 从而 引2起动脉血 pco 升高。有酸中毒倾向的伤病员应慎用此药。22.呼吸神经、肌肉功能障碍 见于脊髓灰质炎、急性感染性多发性神经炎(gu

51、illain-barre 综合征)肉毒中毒,重症肌无力,低钾血症或家族性周期性麻痹,高位脊髓损伤等。严重者呼吸肌可麻痹。3.胸廓异常胸廓异常影响呼吸运动常见的有脊柱后、侧凸,连枷胸(flail chest) ,关系强直性脊柱炎 ( ankylosing spondylitis) , 心 肺性肥胖综合征 ( picwick 综合征) 等 。4.气道阻塞常见的有异物阻塞、喉头水肿和呕吐物的吸入等。5.广泛性肺疾病是呼吸性酸中毒的最常见的原因。 它 包括慢性阻塞性肺疾病、 支 气管 哮喘、严重间质性肺疾病等。这些病变均能严重妨碍肺泡通气。6.co 吸入过多指吸入气中 co 浓度过高, 如坑道、 坦克等空间狭小通风不良之环境中 。2 2此时肺泡通气量并不减少。(二)机体的代偿调节由于呼吸性酸中毒是由呼吸障碍引起,故呼吸代偿难以发挥。 h co 增加可由非碳酸氢盐2 3-缓冲系统进行缓冲,并生成 hco 。但这种缓冲是有限度的。31.细胞内外离子交换和细胞内缓冲这是急性呼吸性酸中毒的主要代偿调节。+ + +细胞内外离子交换是指细胞外液h 升高时, h 进入细胞内, 换出同符号的 k 等。 这 样+可以缓解细胞外液h 的升高。这与代谢性酸中毒时