酸碱平衡紊乱

1、 酸碱平衡紊乱前言：人体的代谢活动必须在适宜的体液内环境中进行，这种适宜的体液内环境就包括了适宜的酸碱度。人体血液PH值的正常范围是7.35-7.45。人要吃进酸性或碱性物质，细胞代谢本身也会产酸或产碱，人的PH值为什麽会维持在7.35-7.45这个范围之内呢？机体通过血液的缓冲作用、肺、肾的调节作用，以及细胞内外的离子交换等等，使PH值维持在正常范围之内。在疾病过程中，许多原因可以导致体内酸性或碱性物质过多，或者损伤了机体调节酸碱平衡的能力，从而造成了酸碱平衡紊乱。酸碱平衡紊乱包括了酸中毒和碱中毒：PH>7.45是碱中毒，PH<7.35是酸中毒。造成酸碱平衡紊乱的原因很多，从2个

2、大的方面来讲，就包括呼吸性和代谢性因素。PH的计算公式：呼吸性因素：指的是各种原因导致呼吸系统排出CO2过多或过少。如果CO2排出过少，使PaCO2升高而导致PH下降，就叫呼吸性酸中毒。如果CO2排出过多，使PaCO2降低而导致PH升高。代谢性因素：指的是各种原因导致HCO3-的增加或减少。如果原发性的HCO3-减少而导致PH下降，就叫代谢性酸中毒。如果原发性HCO3-减少而导致PH下降，就叫代谢性酸中毒。上面所讲到的是单纯型酸碱平衡紊乱，此外还有混合型酸碱平衡紊乱。讲以下测定的血气指标所代表的意义：PH、PaCO2、PaO2、tCO2、BE。在这次实验课，我们要复制几个酸碱平衡紊乱的模型。大

3、家思考一下，这几个酸碱平衡紊乱的动物模型各属于哪种类型的酸碱平衡紊乱？血液指标会有什麽样的变化？实验目的：1. 学会复制酸碱平衡紊乱的动物模型。2. 根据酸碱平衡紊乱时血液酸碱指标的变化判断其类型。实验操作：1.称重2.固定：背位交叉固定先用玻璃丝系4个活扣，分别套在家兔的四肢上，上肢套在腕关节以上，下肢套在踝关节以上。2个同学，1个抓住两上肢，1个抓住两下肢，把兔子翻过来，使它腹面朝上（需要讲一下家兔伤人的地方）。先把下肢固定在兔台底端的金属框上，再把捆绑两前肢的玻璃丝在背位交叉后分别压住对侧的前肢，然后固定在兔台两侧的金属框上，最后用兔头固定器固定头部，适当调整一下固定器的高度，使家兔的颈

4、部保持平直，有利于手术操作。以下步骤中，3、4、5步是同时进行的。3.剪毛：手术部位是颈部和一侧腹股沟，把这两个部位的毛剪干净。4.麻醉：局麻，局麻药用1%的普鲁卡因，3ml左右皮下注射，边进针边打药，注意不要把普鲁卡因打到肌肉或血管里。颈部是沿着正中线进行麻醉，腹股沟部位沿着股动脉走行的方向进行麻醉。怎麽来分辨股动脉的走行方向呢？先在腹股沟内1/3与外2/3交点处摸到股动脉的搏动，再向下触摸股动脉的搏动。5.气管插管：颈部沿着颈正中线做一个长4-6cm的皮肤切口，逐层钝性分离皮下组织，暴露出颈部肌肉，分开颈部正中肌群就可以看到气管，小心地分离气管，穿一根线备用。在气管软骨环上剪一个横向的切口

5、，插入气管插管，结扎固定，为了防止插管滑脱，把结扎线在侧管上绕一下，打结，防止插管脱出。6.分离血管： 一侧的颈总动脉-监测血压。翻开气管两侧的肌肉层，就可以看到颈总动脉，它被包在血管神经鞘里，颈总动脉的特点是搏动明显、粉红色、壁韧，很容易分辨。把颈总动脉小心分离出来，尽量游离得长一些，下面穿两根线备用。（迷走神经最粗，交感次之，减压神经最细）股动脉-放血，测定血气指标。沿股动脉走行的方向做3-4cm长的皮肤切口，钝性分离皮下组织，可以看到由外而内依次是股神经、股动脉和股静脉，股动脉常常被股神经和股静脉遮住。把股动脉同股神经、股静脉分离开，尽量游离得长一些，下面穿两根线备用。7.肝素化：从耳缘

6、静脉注射肝素5ml/kg。8.插管：注意一定只有在形成动脉盲管以后才能进行动脉插管。结扎远心端，动脉夹夹闭近心端，用眼科剪在靠近远心端处剪开一个"V"形斜口。同学们考虑一下为什麽要尽量靠近远心端剪口？还需要注意的几个细节问题：(1)动脉插管提前要用生理盐水通一下，看看有没有阻塞；(2)颈总动脉插管要充满生理盐水；(3)检查一下动脉插管的三通管要处在关闭的状态；(4)插管前用生理盐水湿润一下，使管壁润滑；(4)结扎线要是湿的,而且第一个结一定要打紧。插管完成以后，为了防止插管滑脱，我们可以把结扎线顺着插管的方向捋直，用胶布把它们固定在一起，再把插管固定在兔头固定器上。9.描记

7、一段正常的血压曲线，大约2分钟左右。10.取血：用1ml注射器吸取少量肝素，将管壁湿润后推出，使注射器死腔和针头内部充满肝素，然后将针头刺入软木塞以隔绝空气。从股动脉放血弃去前4、5滴后，迅速去掉注射器上的针头，立即把注射器插入三通活塞，取血0.3-0.5ml。关闭三通活塞，拔出注射器并立即套上针头，转动注射器30秒，使血液与肝素混合。11.利用血气分析仪测定各项指标。12.分组实验：(1) 经耳缘静脉注入NaH2PO4(5ml/kg)，给药速度不要太快，10分钟后，取血测定各项指标。(2) 经耳缘静脉注入NaHCO3(3ml/kg)，给药10分钟后，取血测定各项指标。(3) 用止血钳完全夹闭

8、气管插管上的乳胶管1-1.5min，立即取血测定各项指标。(4) 将气管插管上的乳胶管与人工呼吸器相连，进行人工被动过度通气3-5min，立即取血测定各项指标。结果讨论：1. NaH2PO4(5ml/kg)本模型为代谢性酸中毒(AG增高型)。耳缘静脉给予NaH2PO4 (5ml/kg)进入血液后，H2PO4-HPO42-+H+,H+HCO3-= H2O+ CO2。所以原发性的变化是HCO3-的减少，PH降低，属于代谢性酸中毒。HPO42-在体内蓄积，使未测定的阴离子增加，AG增大。在代谢性酸中毒时，机体如何进行代偿呢？因为我们是在给药10分钟后取血，所以血液的缓冲系统和肺脏能发挥代偿作用。其他

9、象肾脏、细胞内外离子交换还来不及发挥代偿作用。H+，可以刺激外周和中枢化学感受器兴奋，使呼吸加深加快，通气量增加，CO2排出增加，H2CO3，使PH值维持在正常范围之内。如果这种代偿作用不能使PH值维持正常的话，PH<7.35,就发生了失代偿性的酸碱平衡紊乱。指标的变化：PH,SaO2,PaCO2, PaO2,tCO2,BE绝对值增加。2. NaHCO3(3ml/kg)本模型为代谢性碱中毒。耳缘静脉给予NaHCO3(3ml/kg)进入血液后，直接增加了体内HCO3-的浓度，PH增加。血液中的H+进行缓冲。代谢性碱中毒时主要依靠肺和肾脏进行代偿。但是由于肾脏代偿出现的时间比较晚，所以只有肺

10、脏的代偿。H+，呼吸中枢抑制，呼吸变得浅而慢，通气量，PaCO2继发性，H2CO3，PaO2。指标的变化：PH,SaO2,PaCO2, PaO2,tCO2,BE绝对值。3. 夹闭气管插管呼吸道阻塞使CO2排出障碍，导致原发性PaCO2，H2CO3，PH。此时由于呼吸功能障碍，肺脏失去代偿作用，肾脏还来不及代偿。主要依靠细胞内外离子交换和细胞内缓冲：H2CO3H+ HCO3-，H+通过H+/K+交换进入细胞内，被细胞内的缓冲系统缓冲；使血浆HCO3-有所。血浆中CO2的进入红细胞内，被红细胞内的缓冲系统缓冲，与Cl-发生交换，进入细胞外，使血中HCO3-有所。但是这种交换和缓冲非常有限，HCO3

11、-很少，机体常常会失代偿。血气指标的变化：PH,SaO2,PaCO2, PaO2,tCO2,BE绝对值变化不大。4. 呼吸机人工呼吸机通气过度，使CO2排出，导致原发性PaCO2，H2CO3，PH。此时肺和肾不能代偿，仅靠细胞内外离子交换和细胞内缓冲。血气指标的变化：PH,SaO2,PaCO2, PaO2,tCO2,BE绝对值变化不大。第二十四节 实验性酸碱平衡紊乱及其治疗 2009-06-02 01:50 第二十四节 实验性酸碱平衡紊乱及其治疗【实验目的】1. 复制急性酸碱平衡紊乱的动物模型，观察各型酸碱平衡紊乱时血气和酸碱指标及呼吸的变化。2. 对急性代谢性酸中毒进行实验性治疗。【实验原理

12、】代谢性酸中毒的特征是血浆HCO3浓度原发性减少。本实验通过静脉注射NaH2PO4增加细胞外液H+浓度，消耗HCO3，并使血浆HCO3浓度降低，复制家兔代谢性酸中毒模型。代谢性酸中毒动物呼吸加深加快，是由血液内H+增加，刺激颈动脉体和主动脉体外周化学感受器及延脑中枢化学感受器，反射性的兴奋延脑呼吸中枢所制。呼吸加深加快，肺泡通气量增加，CO2排出增多，血液H2CO3浓度随之下降，可代偿性恢复NaHCO3/ H2CO3的正常比值，这种代偿调节作用可在数分钟内完成，并很快达到高峰，但一般不容易完全代偿。代谢性酸中毒血浆HCO3浓度原发性减少，血气分析时可测得反映代谢因素的指标AB、SB、BB降低，

13、BE负值增大，同时由于呼吸代偿活动，可使PCO2降低，ABSB。代谢性酸中毒动物血浆碳酸氢盐减少，碳酸氢钠可作为首选补碱药物，直接由静脉输入，使细胞外液的NaHCO3/H2CO3比值恢复正常。呼吸性酸中毒是由肺通气功能障碍引起的。其特征为体内CO2潴留、血浆H2CO3浓度原发性增高。用减少动物肺通气的方法可复制呼吸性酸中毒。呼吸性酸中毒时，呼吸系统往往不能发挥代偿调节作用NaHCO3/H2CO3缓冲对不起作用，细胞外液的缓冲作用也很有限，不可能收到明显的调节效果。血气分析中可见反映呼吸因素的指标PaCO2、AB明显增大。【实验对象】家兔，体重2 kg，雌雄不限。【实验药品与器材】1普鲁卡因、肝

14、素生理盐水（125U/ml)、12磷酸二氢钠、5碳酸氢钠、0.1肾上腺素、生理盐水；手术器械、lml、5ml、10ml注射器及针头、小软木塞、三通动脉导管、气管插管、AVL血气分析仪、生物信号采集处理仪。【实验观察指标】(1)血气和酸碱指标：动脉血pH、二氧化碳分压(PaCO2)、氧分压(PaO2)、标准碳酸氢盐(SB)、实际碳酸氢盐 (AB)、碱剩余或碱缺失(BE)。(2)呼吸：频率、幅度。【实验方法与步骤】1. 手术和血标本检测（1）动物麻醉与固定 将家兔称重后，仰卧位固定于兔台，颈部备皮，用1普鲁卡因作颈部浸润麻醉。（2）气管插管与动脉插管 按常规方法分离暴露气管，在环状软骨下0.51c

15、m处作倒“T”形切口，插入气管插管并固定。分离出一侧颈总动脉(长约253cm)，将其远心端结扎，近心端用动脉夹夹闭。在靠近远心端结扎线处，用眼科剪呈45°角向心方向剪开血管(约为颈总动脉直径的1/3)。将连接三通并充满 0.3肝素的细塑料管尖端轻轻插入血管内，然后结扎固定塑料管。（3）取血预备 用1ml注射器吸取少量肝素生理盐水，将管壁湿润后推出，使注射无效腔和针头内都充满肝素，然后将针头刺入小软木塞以隔绝空气。（4）取血打开三通，松开动脉夹，弃去最先流出的两三滴血液后，迅速去掉注射器上的针头立即插入三通取血0.30.5ml(注意勿进入气泡)。关闭三通，拔出注射器并立即套上原针头，以

16、中指弹击注射器管壁20s，使血液与肝素混合。取血后向三通内注入少量肝素，将血液推回到血管内，以防塑料管内凝血，然后将动脉夹仍夹于原处。检测各项血气和酸碱指标，作为实验前的正常对照值。2. 复制代谢性酸中毒并进行治疗（1）经耳缘静脉注入12的磷酸二氢钠溶液，剂量为5m1kg体重。（2）给药后l0min，经三通取血，检测各项血气和酸碱指标。（3）根据注入酸性溶液后测得的BE值，按下式进行补碱治疗。BE绝对值×体重(kg)×0.3所需补充碳酸氢钠的量(mmol)(0.3是HC03进入体内分布的间隙，即体重×30)。5碳酸氢钠lml0.6mmol所需补充的5碳酸氢钠ml数

17、所需补充碳酸氢钠的mmol数0.6（4）经5碳酸氢钠治疗后10 min，取血并检测各项指标，观察是否恢复到接近正常水平。3. 复制呼吸性酸中毒待兔血气和酸碱指标基本恢复正常后，用止血钳完全夹闭气管插管上的乳胶管1.5min，此时可见血液呈发绀色，兔因窒息而挣扎，立即取血测定血气和酸碱指标。取血后即刻解除夹闭，以免家兔因窒息而死亡。4. 复制代谢性碱中毒经耳缘静脉注入5碳酸氢钠溶液3ml/kg体重，10 min后取血并检测各项血气和酸碱指标。此时，血气和酸碱指标不会在短时间内恢复正常，故该兔不宜继续进行其他实验。. 复制呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒（1）经耳缘静脉注入0.1肾上腺素1m1/kg体

18、重，造成急性肺水肿。待兔出现呼吸困难、躁动不安，发绀，气管插管内有白色或粉红色泡沫溢出时，取血测定血气和酸碱指标。（2）兔死亡后，开胸观察肺脏变化(若未死亡，可静脉内注入空气致死)。结扎气管，取出两肺，可见肺体积明显增大，有出血、淤血、水肿，以下叶为重。此外，肺切面有白色或粉红色泡沫液体流出。【实验注意事项】1. 取血时切勿进入气泡，否则影响血气和酸碱指标测定结果。2. 取血前应让动物安静5 min，以免因刺激造成的过度通气影响血气和酸碱指标。实验二十二 实验性酸碱平衡紊乱与急救【实验目的】1复制实验性酸碱平衡紊乱的动物模型。2观察动物的功能及血气指标的变化。【实验原理】1通过给动物注入HCI

19、造成代谢性酸中毒。2通过给动物注入NaHCO3造成代谢性碱中毒。3通过动物的不完全窒息造成呼吸性酸中毒。【实验动物】家兔，体重 1.52.0 kg。【药品与器材】4 NaHCO3，0.5mmolL HCI，25乌拉坦溶液，0.9生理盐水，0.7%肝素。兔手术台，电子称，i-STAT血气分析仪、PowerLab 10T型生物信号处理系统，手术器械，气管插管，连有三通的动脉插管，静脉插管各一个，输液架，输液装置一套，10 ml、5m1注射器各2支。【实验步骤】1麻醉和固定动物 家兔称重后，用25乌拉坦溶液（5ml/kg）从耳缘静脉缓慢注入至动物完全麻醉。将兔固定于兔手术台上。2分离气管和血管 颈部

20、及一侧腹股沟剪毛，颈前部手术，钝性分离出气管并行气管插管，用线固定好；同时分离一侧颈总动脉和另一侧颈外静脉并穿线备用（操作过程见P49）；腹股沟部位分离出一侧股动脉穿线备用（具体操作过程，可见P48）。3动、静脉插管 先经耳缘静脉注入0.7%肝素溶液2ml/kg，动物全身肝素化。由颈总动脉插入动脉插管以记录血压变化；颈外静脉插入静脉插管并连接输液装置缓慢滴入0.9的生理盐水以保持管道通畅；结扎股动脉远心端，用动脉夹夹住股动脉近心端，并在动脉夹远侧血管下备结扎线，在近结扎处用眼科剪剪一小口插入动脉插管，并用结扎线固定之。4连接装置气管插管、颈总动脉插管分别通过压力换能器与PowerLab 10T

21、型生物信号处理系统连接，记录一段正常的血压及呼吸，计数正常的呼吸频率（具体操作，可参考P66）。5血气分析 打开股动脉的动脉夹，缓慢打开三通开关，弃去最先流出的2、3滴血液后，然后立即将插管口直接对准电极板芯片的注血口，注入全血到标准刻度，盖上小盖，插入i-STAT血气分析仪，进行血气分析。测定血液的pH、PaO2、PaCO2、K+、BE、SB、Na+、Cl等，作为实验前对照（具体操作方法，可参考P64）。6复制病理模型（1）代谢性酸中毒：从颈外静脉缓慢注入0.5mmol/L HCl 2ml/kg，观察兔的呼吸、血压变化，注射后5min内，按步骤5的方法采集血液标本，并测定血气指标变化。（2）

22、代谢性碱中毒：待兔恢复正常后（约1520min）。然后从颈外静脉缓慢注入4% NaHCO3 5mlkg，以造成代谢性碱中毒，观察其血压、呼吸的变化。注射后5min内，按步骤“5”的方法采集血液标本，并测定血气指标变化。（3）呼吸性酸中毒：待兔恢复正常后（约1520min）。然后将兔气管插管的通气管用止血钳夹闭（开始时作不完全夹闭）1.52min，观察其呼吸、血压的变化，井迅速按步骤5的方法经股动脉取血0.5ml，测定其血气指标的变化。【注意事项】注射乌拉坦、HCI、NaHCO3时要缓慢，以防兔死亡。【实验目的】 1复制实验性酸碱平衡紊乱的动物模型。2观察动物的功能及血气指标的变化。【实验原理】

23、 1通过给动物注入HCI造成代谢性酸中毒。2通过给动物注入NaHCO3造成代谢性碱中毒。3通过动物的不完全窒息造成呼吸性酸中毒。【实验动物】 家兔，体重 1.52.0 kg。【药品与器材】4 NaHCO3，0.5mmolL HCI，25乌拉坦溶液，0.9生理盐水，0.7%肝素。兔手术台，电子称，i-STAT血气分析仪、PowerLab 10T型生物信号处理系统，手术器械，气管插管，连有三通的动脉插管，静脉插管各一个，输液架，输液装置一套，10 ml、5m1注射器各2支。【实验步骤】 1称重、麻*醉和固定动物 家兔称重后，用25乌拉坦溶液（5ml/kg）从耳缘静脉缓慢注入至动物完全麻*醉。将兔固

24、定于兔手术台上。2分离气管和血管 颈部及一侧腹股沟剪毛，颈前部手术，钝性分离出气管并行气管插管，用线固定好；同时分离一侧颈总动脉和另一侧颈外静脉并穿线备用；腹股沟部位分离出一侧股动脉穿线备用。3动、静脉插管 先经耳缘静脉注入0.7%肝素溶液，动物全身肝素化。由颈总动脉插入动脉插管以记录血压变化；颈外静脉插入静脉插管并连接输液装置缓慢滴入0.9的生理盐水以保持管道通畅；结扎股动脉远心端，用动脉夹夹住股动脉近心端，并在动脉夹远侧血管下备结扎线，在近结扎处用眼科剪剪一小口插入动脉插管，并用结扎线固定之。4气管插管、颈总动脉插管分别通过压力换能器与PowerLab 10T型生物信号处理系统连接，记录一

25、段正常的血压及呼吸，计数正常的呼吸频率。5血气分析 打开股动脉的动脉夹，缓慢打开三通开关，弃去最先流出的2、3滴血液后，然后立即将插管口直接对准电极板芯片的注血口，注入全血到标准刻度，盖上小盖，插入i-STAT血气分析仪，进行血气分析。测定血液的pH、PaO2、PaCO2、K+、BE、SB、Na+、Cl-等，作为实验前对照。6复制病理模型（1）代谢性酸中毒：从颈外静脉缓慢注入0.5mol/L HCl 2ml/kg，观察兔的呼吸、血压变化，注射后5min内，按步骤5的方法采集血液标本，并测定血气指标变化。（2）代谢性碱中毒：待兔恢复正常后（约1520min）。然后从颈外静脉缓慢注入4% NaHC

26、O3 5mlkg，以造成代谢性碱中毒，观察其血压、呼吸的变化。注射后5min内，按步骤“5”的方法采集血液标本，并测定血气指标变化。（3）呼吸性酸中毒：待兔恢复正常后（约1520min）。然后将兔气管插管的通气管用止血钳夹闭（开始时作不完全夹闭）1.52min，观察其呼吸、血压的变化，井迅速按步骤5的方法经股动脉取血0.5ml，测定其血气指标的变化。【注意事项】注射乌拉坦、HCl、NaHCO3时要缓慢，以防兔死亡。【思考题】 1.复制的3种酸碱平衡紊乱其血气指标有何变化？2.为何出现此变化？【实验结果记录】酸碱平衡紊乱实验结果记录 正常对照代谢性酸中毒代谢性碱中毒呼吸性酸中毒实验前实验后实验前

27、实验后实验前实验后呼吸（次/min） BP(mmHg) pH BE SB PaO2 PaCO2 K+ Na+ Cl- 实验六 家兔酸碱平衡紊乱实验目的 1复制急性呼吸性酸中毒、代谢性酸中毒的动物模型；观察反映体液酸碱紊乱的各项指标及呼吸的变化。 2了解纠正酸中毒的方法。实验原理 用血管钳夹闭气管插管的测管乳胶管，持续1.5分钟，引起原发性CO2升高复制呼吸性酸中毒；经耳缘静脉缓慢注入12NaH2PO4 5mlkg引起HCO3-原发性减少复制代谢性酸中毒实验器材与药品 兔固定台，手术器械，呼吸描记装置，动脉取血装置(塑料三通开关，针头，动脉夹)，5m1注射器(麻醉用)，1ml注射器，小橡皮塞，20ml注射器(注NaH2P04及NaHCO3用)，血气分析仪，塑料杯，瓷碗、线；纱布、胶布。1普鲁卡因2支，0.3肝素生理盐水，12NaH2P04，5NaHCO3，生理盐水。实验对象 家兔实验步骤和方法 1兔称重，仰卧固定，颈部剪毛，局麻。 2气管分离及插管，描记呼吸。 3一侧颈动脉分离及插管以备取血用：切开颈部正中皮肤，分离皮下组织，暴露颈部肌肉。颈总动脉位于气管两侧，分离覆于气管上的胸骨舌骨肌和侧面斜行的胸锁乳突肌，深处可见颈动脉鞘。用纹式血管钳分离鞘膜，避开鞘膜内神经，分离出23cm长的颈动脉，在其下穿二根线备