酸碱紊乱病理生理学

1、1河科大医学院河科大医学院病理学与病理生理教研室病理学与病理生理教研室n 酸碱平衡及调节机制酸碱平衡及调节机制n 酸碱紊乱概念及类型酸碱紊乱概念及类型n 反映酸碱平衡的指标反映酸碱平衡的指标n 单纯型酸碱平衡紊乱单纯型酸碱平衡紊乱n 酸碱紊乱的分析判断酸碱紊乱的分析判断n 混合型酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱n 酸碱平衡及调节机制酸碱平衡及调节机制n 酸碱紊乱概念及类型酸碱紊乱概念及类型n 反映酸碱平衡的指标反映酸碱平衡的指标n 单纯型酸碱平衡紊乱单纯型酸碱平衡紊乱n 酸碱紊乱的分析判断酸碱紊乱的分析判断n 混合型酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱4 酸碱平衡的概念酸碱平衡的概念 机体酸碱的来源机

2、体酸碱的来源 酸碱平衡的调节酸碱平衡的调节酸碱平衡及调节机制酸碱平衡及调节机制5正常细胞外液正常细胞外液pH为为7.357.45酸碱平衡酸碱平衡(acid- base balance)酸碱不断产生或摄入酸碱不断产生或摄入经过机体的调节经过机体的调节pH稳定在正常范围稳定在正常范围酸碱平衡的概念酸碱平衡的概念机体酸碱的来源机体酸碱的来源机体代谢和食物产生机体代谢和食物产生酸酸挥发酸挥发酸固定酸固定酸碱碱有机或有机或无机酸盐无机酸盐氨氨肺肺CO2 H2CO3非挥发酸非挥发酸肾肾 能与酸能与酸（H+）结合结合 释放释放H+ 肾肾进食进食 C内和内和C外缓冲外缓冲 CO2H2CO3 CO2非挥发非挥发

3、性酸性酸 呼吸呼吸调节调节 肾肾调节调节 消化消化 吸收吸收 C内代谢内代谢 图：酸碱的生成、缓冲与调节图：酸碱的生成、缓冲与调节 排出排出(与尿液与尿液缓冲碱结合缓冲碱结合)酸碱平衡的调节机制酸碱平衡的调节机制1.体液的缓冲作用体液的缓冲作用v缓冲系统缓冲系统HCO3-H2CO3Hb-HHbHbO2-HHbO2Pr-HPrHPO42-H2PO4-v缓冲作用缓冲作用H2PO4- H+ + HPO42- 缓冲系统对缓冲系统对H+浓浓度度的调节作用的调节作用酸碱平衡的调节机制酸碱平衡的调节机制1.体液的缓冲作用体液的缓冲作用v缓冲系统缓冲系统HCO3-H2CO3HbO2-HHbO2Pr-HPrHP

4、O42-H2PO4-v缓冲作用缓冲作用H2PO4- H+ + HPO42- 缓冲系统对缓冲系统对H+浓浓度度的调节作用的调节作用Hb-HHb H2CO3 HCO-3 pH = pKa + lg24 = 6.1 + lg 1.2= 6.1 + lg20 1 = 6.1+1.3 = 7.4 HCO-3H2CO3pH 2.2.肺的调节作用肺的调节作用+H2CO3 H2O CO2呼吸排出呼吸排出H+ +HCO3- 通过通过控制控制CO2的排出量调节的排出量调节H2CO3浓度浓度酸碱平衡的调节机制酸碱平衡的调节机制1.体液的缓冲作用体液的缓冲作用3.3.肾的调节作用肾的调节作用通过通过排酸保碱排酸保碱作

5、用调节作用调节HCO-3浓度浓度v泌泌H+和重吸收和重吸收 HCO3 -v缓冲盐的酸化作用缓冲盐的酸化作用v泌氨作用泌氨作用2.2.肺的调节作用肺的调节作用酸碱平衡的调节机制酸碱平衡的调节机制1.体液的缓冲作用体液的缓冲作用Na+近端肾小管泌近端肾小管泌H+和重吸收和重吸收 HCO3-毛细血管毛细血管上皮细胞上皮细胞肾小管腔肾小管腔H2O + CO2H+HCO3-H2CO3H2OCO2Na+H2CO3HCO3-H+CA远端肾单位泌远端肾单位泌H+和重吸收和重吸收 HCO3-毛细血管毛细血管上皮细胞上皮细胞肾小管腔肾小管腔H2O + CO2H+Cl-H2CO3HCO3-H+CAHPO42-H2P

6、O4-酸酸化化毛细血管毛细血管上皮细胞上皮细胞肾小管腔肾小管腔H2O + CO2H+H2CO3HCO3-H+谷氨酰胺谷氨酰胺NH3NH4+NH3NH3Na+NH4+Na+肾小管的泌氨肾小管的泌氨(铵铵)作用作用CA3.3.肾的调节作用肾的调节作用通过通过排酸保碱排酸保碱作用调节作用调节HCO-3浓度浓度v泌泌H+和重吸收和重吸收 HCO3 -v缓冲盐的酸化作用缓冲盐的酸化作用v泌氨泌氨(铵铵)作用作用2.2.肺的调节作用肺的调节作用酸碱平衡的调节机制酸碱平衡的调节机制1.体液的缓冲作用体液的缓冲作用4.4.组织细胞的调节作用组织细胞的调节作用17酸碱平衡调节机构及其调节作用和特点酸碱平衡调节机

7、构及其调节作用和特点缓冲系统缓冲系统肺肺肾肾调节机制调节机制发生时间发生时间缓冲对两组缓冲对两组分酸碱转化分酸碱转化呼出呼出CO2泌泌H+重吸重吸收收HCO3-调节作用调节作用维持维持 H+浓浓 度度维持维持 H2CO3浓浓 度度维持维持 HCO3-浓浓 度度立即立即数分钟数分钟数小时数小时18体液缓冲体液缓冲: HA+ HCO3-肺的调节肺的调节: 排出增多的排出增多的H2CO3肾的调节肾的调节: 恢复减少的恢复减少的 HCO3-A- + H2CO3K调节机构对酸的调节过程调节机构对酸的调节过程n 酸碱平衡及调节机制酸碱平衡及调节机制n 酸碱紊乱概念及类型酸碱紊乱概念及类型n 反映酸碱平衡的

8、指标反映酸碱平衡的指标n 单纯型酸碱平衡紊乱单纯型酸碱平衡紊乱n 酸碱紊乱的分析判断酸碱紊乱的分析判断n 混合型酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱20 酸碱平衡紊乱的概念酸碱平衡紊乱的概念酸碱度稳酸碱度稳定性破坏定性破坏acid-base disturbance原原因因酸碱负荷异常酸碱负荷异常调节机制障碍调节机制障碍HCO3 -H2CO3pH 21 当体内酸性或碱性过多或过少超过机体的代偿调节能力或肺、肾的调节功能障碍时以及电解质紊乱等情况使血浆中的HCO3-/H2CO3的含量甚至比值发生改变着，称为酸碱平衡紊乱。 酸碱平衡紊乱的类型酸碱平衡紊乱的类型H2CO3 (1)HCO3 (20)pH 代谢

9、性因素代谢性因素( (碱碱) )呼吸性因素呼吸性因素( (酸酸) )代谢性碱中毒代谢性碱中毒代谢性酸中毒代谢性酸中毒呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒呼吸性碱中毒呼吸性碱中毒原发性原发性病因病因23pH 酸血症酸血症 碱血症碱血症PaCO2HCO3-代谢性酸中毒代谢性酸中毒代谢性碱中毒代谢性碱中毒呼吸性碱中毒呼吸性碱中毒呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒H2CO3 (1)HCO3 (20)pH 原发性原发性 改变改变24代偿性和失代偿性酸碱平衡紊乱代偿性和失代偿性酸碱平衡紊乱HCO3-H2CO3pH HCO3-H2CO3pH （ ）（N）失代偿性失代偿性代偿性代偿性?n 酸碱平衡及调节机制酸碱平衡及调节机制n 酸

10、碱紊乱概念及类型酸碱紊乱概念及类型n 反映酸碱平衡的指标反映酸碱平衡的指标n 单纯型酸碱平衡紊乱单纯型酸碱平衡紊乱n 酸碱紊乱的分析判断酸碱紊乱的分析判断n 混合型酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱26反映酸碱平衡的指标反映酸碱平衡的指标1. pH2. PaCO23. SB and AB4. CO2-CP5. BB6. BE7. AG1. pH7.357.45（动脉血）（动脉血）降低：酸中毒降低：酸中毒升高：碱中毒升高：碱中毒正常：正常：代偿性代偿性某些混合型某些混合型无紊乱无紊乱意意 义义正常值正常值?2. PaCO2G物理溶解的物理溶解的CO2分子产生的张力分子产生的张力40mmHg (334

11、6)反映反映呼吸性因素呼吸性因素增高增高: CO2 潴留潴留 见于见于呼酸呼酸或代偿后的代碱或代偿后的代碱降低降低: CO2 不足不足 见于见于呼碱呼碱或代偿后的代酸或代偿后的代酸 意意 义义正常值正常值HCO3-H2CO3pH ?3. SB (standard bicarbonate) AB (actual bicarbonate) SB: 标准条件下标准条件下测定的动脉血浆测定的动脉血浆HCO-3 G排除呼吸性因素影响排除呼吸性因素影响G只反映只反映代谢性因素代谢性因素G未排除呼吸性因素影响未排除呼吸性因素影响G受受呼吸呼吸和和代谢代谢两因素影响两因素影响AB: 实际条件下实际条件下测定的

12、动脉血浆测定的动脉血浆HCO-3 30CO2+H2O H2CO3 H+HCO3-意意 义义正常值正常值AB=SB 24 mmol/L(2227)SB增高增高: 代碱代碱或代偿后的呼酸或代偿后的呼酸HCO3-H2CO3pH 意意 义义正常值正常值AB=SB 24 mmol/L(2227)SB增高增高: 代碱代碱或代偿后的呼酸或代偿后的呼酸HCO3-H2CO3pH 意意 义义正常值正常值AB=SB 24 mmol/L(2227)SB增高增高: 代碱代碱或代偿后的呼酸或代偿后的呼酸 SB降低降低: ? ?344.CO2-CP(combining power)意义：意义：同同SB5. BB (buff

13、er base)G自学自学 6. BE (base excess)G自学自学 7. AG (anion gap)Cl-UCUANa+HCO3-可测定的可测定的 阳离子阳离子可测定的可测定的 阴离子阴离子未测定的未测定的 阴离子阴离子未测定的未测定的 阳离子阳离子UA与与UC之差之差Cl-UC可测定的可测定的 阳离子阳离子未测定的未测定的 阳离子阳离子未测定的未测定的 阴离子阴离子AGUA7. AG (anion gap)HCO3-Na+可测定的可测定的 阴离子阴离子Na+HCO3 ClAGAG ：固定酸：固定酸 (代酸：代酸：16) 意意 义义正常值正常值AG=Na+ (HCO-3+Cl-)

14、=140 (24+104) =12mmol/L(1014)38反映酸碱平衡的指标反映酸碱平衡的指标1. pH2. PaCO23. SB and AB4. CO2-CP5. BB6. BE7. AG39HCO3-H2CO3（PaCO2）pH （SB）AB？ABCO2-CP？ n 酸碱平衡及调节机制酸碱平衡及调节机制n 酸碱紊乱概念及类型酸碱紊乱概念及类型n 反映酸碱平衡的指标反映酸碱平衡的指标n 单纯型酸碱平衡紊乱单纯型酸碱平衡紊乱n 酸碱紊乱的分析判断酸碱紊乱的分析判断n 混合型酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱特特 征征血浆血浆 HCO3- 原发性原发性减少减少代谢性酸中毒代谢性酸中毒(meta

15、bolic acidosis)HCO3-H2CO3pH 42Na+HCO-3AGCl-正常正常HCO-3AGNa+Cl-AG增大型增大型HCO-3AGNa+Cl-AG正常型正常型H根据根据AG变化分为两型变化分为两型原因与机制原因与机制AG增大型代酸增大型代酸H固定酸固定酸增加所致增加所致 乳酸酸中毒乳酸酸中毒 休克、心衰、缺氧休克、心衰、缺氧2. 酮症酸中毒酮症酸中毒 糖尿病、饥饿、酒精中毒糖尿病、饥饿、酒精中毒3. 水杨酸中毒水杨酸中毒 阿司匹林阿司匹林4. 肾功能衰竭肾功能衰竭固定酸固定酸 固定酸根固定酸根 （负离子）（负离子）H+ HCO-3消耗消耗HCO-3 HCO-3AGNa+Cl

16、-AG增大型增大型 HHCO3- 丢失所致丢失所致1. 消化道丢失消化道丢失 HCO3- 原因与机制原因与机制AG正常型代酸正常型代酸见于见于: : 严重腹泻严重腹泻 肠引流术肠引流术 肠瘘管等肠瘘管等HHCO3- 丢失所致丢失所致1. 消化道丢失消化道丢失 HCO3- 2. 肾小管性酸中毒肾小管性酸中毒原因与机制原因与机制AG正常型代酸正常型代酸HHCO3- 丢失所致丢失所致1. 消化道丢失消化道丢失 HCO3- 2. 肾小管性酸中毒肾小管性酸中毒原因与机制原因与机制AG正常型代酸正常型代酸3. 碳酸酐酶抑制剂碳酸酐酶抑制剂乙酰乙酰唑胺唑胺 抑制抑制CA活性活性肾小管泌肾小管泌H+和和重吸收

17、重吸收 HCO3- 47HHCO3- 丢失所致丢失所致1. 消化道丢失消化道丢失 HCO3- 2. 肾小管性酸中毒肾小管性酸中毒原因与机制原因与机制AG正常型代酸正常型代酸3. 碳酸酐酶抑制剂碳酸酐酶抑制剂4. 成酸性药物摄入过多成酸性药物摄入过多5. 高钾血症高钾血症尿？尿？氯化铵等氯化铵等高高K血症时尿液？血症时尿液？毛细血管毛细血管上皮细胞上皮细胞肾小管腔肾小管腔Na+HCO3-H+H+H+H2CO3Na+高高K血症时尿液？血症时尿液？毛细血管毛细血管上皮细胞上皮细胞肾小管腔肾小管腔H+HCO3-H2CO3H+K+H+K+K+K+代酸代酸 K+K+Na+高高K血症时尿液？血症时尿液？毛细

18、血管毛细血管上皮细胞上皮细胞肾小管腔肾小管腔H+HCO3-碱性碱性 H+K+H+K+K+K+代酸代酸 K+K+51机体的代偿调节机体的代偿调节1. 细胞外缓冲细胞外缓冲2. 肺的代偿调节肺的代偿调节H+ HCO-3 H2CO3结果：结果：HCO-3 H+ 呼吸加深加快呼吸加深加快52机体的代偿调节机体的代偿调节1. 细胞外缓冲细胞外缓冲H+ HCO-3 H2CO32. 肺的代偿调节肺的代偿调节结果：结果：HCO-3 H+ 呼吸加深加快呼吸加深加快结果：结果：HCO-3H2CO3CO2H2O+CO2H2CO3533. 细胞内缓冲细胞内缓冲H+H+Hb-HHbK+结果结果:H+浓度回降浓度回降,高

19、钾血症高钾血症4. 肾的代偿调节肾的代偿调节排酸保碱加强排酸保碱加强结果：结果：HCO-3H2CO3机体的代偿调节机体的代偿调节泌氨泌氨(铵铵)1.心血管系统心血管系统v心律失常心律失常v心肌收缩力心肌收缩力 对机体的影响对机体的影响v血压降低血压降低血管对儿茶酚胺反应性降低血管对儿茶酚胺反应性降低代酸代酸高钾血症高钾血症心律失常心律失常H H+ +阻断肾上腺素作用阻断肾上腺素作用抑制兴奋收缩偶联抑制兴奋收缩偶联高钾血症高钾血症心收缩心收缩力降低力降低2.CNSv ATP生成减少生成减少v -氨基丁酸生成增多氨基丁酸生成增多1.心血管系统心血管系统对机体的影响对机体的影响生物氧化酶活性受抑制生

20、物氧化酶活性受抑制谷氨酸脱羧酶活性增高谷氨酸脱羧酶活性增高CNS功能抑制功能抑制防治原则防治原则n 防治原发病防治原发病n 补充碱性药物补充碱性药物n 纠正水、电解质紊乱纠正水、电解质紊乱57特征特征血浆血浆 H2CO3 原发性原发性增高增高呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒(respiratory acidosis)HCO3-H2CO3pH 原因和机制原因和机制CO2潴留潴留肺通气肺通气 细胞外缓冲弱细胞外缓冲弱机体的代偿调节机体的代偿调节肺的代偿调节肺的代偿调节？细胞内缓冲细胞内缓冲急性呼酸急性呼酸机体的代偿调节机体的代偿调节结果：结果：H代偿有限代偿有限H常为失代偿性常为失代偿性?肾代偿调节肾代偿

21、调节慢性呼酸慢性呼酸H可为代偿性可为代偿性细胞内缓冲细胞内缓冲急性呼酸急性呼酸机体的代偿调节机体的代偿调节排酸保碱排酸保碱加强加强结果：结果：H可有效代偿可有效代偿脑脑与代酸相同与代酸相同HCNSCNS改变更明显改变更明显CO2 麻醉麻醉vCO2 直接扩张脑血管直接扩张脑血管v脑细胞酸中毒更严重脑细胞酸中毒更严重CO2CO2 HCO3- pH对机体的影响对机体的影响63特征特征血浆血浆 HCO-3 原发性原发性增高增高代谢性碱中毒代谢性碱中毒(metabolic alkalosis)1. H+丢失丢失v剧烈呕吐剧烈呕吐原因和机制原因和机制65剧烈呕吐剧烈呕吐H+丢失丢失HCO-3 代谢性碱中毒

22、代谢性碱中毒醛固酮醛固酮 低低ClCl- -、K K+ +v 应用利尿剂应用利尿剂利利尿尿剂剂 抑制髓袢抑制髓袢ClCl和和NaNa+ +重吸收重吸收远端小远端小管管NaNa+ + H+-Na+ K+-Na+ 排排H+和重吸和重吸收收HCO-3 管液流速管液流速 致致H+浓度浓度 67v 醛固酮过多醛固酮过多醛醛固固酮酮过过多多刺激刺激H+-ATP酶泵酶泵排排H+和重吸和重吸收收HCO-3 H+-Na+ K+-Na+ 原发性原发性继发性继发性68v 低氯血症低氯血症低低氯氯血血症症Na+与与Cl-重吸收重吸收 H+-ATP酶酶泵功能增强泵功能增强排排H+和重吸和重吸收收HCO-3 H+-Na+

23、 K+-Na+ 69v 低钾血症低钾血症细胞内外细胞内外K+- H+交换交换远端小管远端小管H+- Na+交换交换 细胞外细胞外H+ 排排H+和重吸和重吸收收HCO-3 H+K+701. H+丢失丢失原因和机制原因和机制2. HCO-3 摄入过多摄入过多v 碳酸氢盐摄入过多碳酸氢盐摄入过多 v 大量输注库存血大量输注库存血 711. H+丢失丢失2. HCO-3 摄入过多摄入过多v碳酸氢盐摄入过多碳酸氢盐摄入过多 v大量输注库存血大量输注库存血 v 呕吐呕吐v 应用利尿剂应用利尿剂v 醛固酮过多醛固酮过多v 低氯血症低氯血症v 低钾血症低钾血症原因和机制原因和机制72分类分类盐水反应性代碱盐水

24、反应性代碱 盐水抵抗性代碱盐水抵抗性代碱 呕吐、利尿等引起有效循环血量不足和低氯呕吐、利尿等引起有效循环血量不足和低氯 醛固酮增多和低钾引起并维持代碱醛固酮增多和低钾引起并维持代碱与代酸方式相同，但与代酸方式相同，但方向相反方向相反机体的代偿调节机体的代偿调节1. CNSvHb氧离曲线左移氧离曲线左移缺氧缺氧v -氨基丁酸减少氨基丁酸减少对机体的影响对机体的影响 谷氨酸脱羧酶活性降低谷氨酸脱羧酶活性降低 -氨基丁酸转氨酶活性增高氨基丁酸转氨酶活性增高中枢神经系中枢神经系统兴奋症状统兴奋症状2. 神经肌肉系统神经肌肉系统*应激性增高，手足抽搦应激性增高，手足抽搦1. CNS对机体的影响对机体的影

25、响v 血血Ca2+降低降低v -氨基丁酸减少氨基丁酸减少2. 神经肌肉系统神经肌肉系统1. CNS对机体的影响对机体的影响3. 低钾血症低钾血症呼吸性碱中毒呼吸性碱中毒(respiratory alkalosis)n 酸碱平衡及调节机制酸碱平衡及调节机制n 酸碱紊乱概念及类型酸碱紊乱概念及类型n 反映酸碱平衡的指标反映酸碱平衡的指标n 单纯型酸碱平衡紊乱单纯型酸碱平衡紊乱n 酸碱紊乱的分析判断酸碱紊乱的分析判断n 混合型酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱79单纯型酸碱平衡紊乱的判断单纯型酸碱平衡紊乱的判断80 一个一个10岁小孩，岁小孩，腹泻腹泻3天天，血液检，血液检查结果为查结果为pH7.35，HCO3- 18mmol/L，PaCO2 32mmHg。HCO3-H2CO3pH 81单纯型酸碱平衡紊乱的判断单纯型酸碱平衡紊乱的判断2. 根据根据“原发性原发性”变化定类型变化定类型从病史中找依据从病史中找依据1. 根据根据pH定酸碱定酸碱82单纯型与混合型紊