病理生理学-酸碱平衡紊乱

reviewDehydrationEdemaHypoxiaHypokalemia/HyperkalemiaFever黄珀副教授

酸碱平衡紊乱

Acid-BaseDisorder

主讲：黄珀副教授电话：概念酸碱物质的来源酸碱平衡的调节常用指标单纯性酸碱平衡紊乱混合性酸碱平衡紊乱分析判断酸碱平衡紊乱的原则病案分析

主要内容

在代谢过程中机体不断产生和摄入大量的酸性/碱性物质，通过机体一系列调节作用，体液的酸碱度保持在一个相对稳定的范围内，正常血浆pH波动于7.35-7.45之间，称之为酸碱平衡。

一、概念

各种原因引起体内酸碱负荷过度，超过机体调节代偿能力；或因调节机制障碍而导致体液环境酸碱度稳定性破坏，则形成酸碱平衡紊乱。二、体内酸碱物质的来源酸、碱的概念体内酸、碱的来源酸碱的概念H2CO3H++HCO3-NH4+H++NH3H2PO4H++HPO42-HPrH++Pr-酸性物质的来源CO2固定酸H2SO4H3PO4尿酸甘油酸丙酮酸乳酸三羧酸酮体代谢产生食物药物摄入:APCCO2挥发性酸H2CO3H2OCO2CO2碱性物质来源来源食物药物摄入:蔬菜瓜果、小苏打、库血代谢产生NH3+H+

NH4+三、机体对酸碱平衡的调节血液缓冲系统肺的调节肾脏的调节组织细胞的缓冲（一）血液缓冲系统包括血浆中和红细胞中的缓冲对。HCO3-/H2CO3为最重要，量最多，作用大且快，开放式调节，潜力大，决定PH值，缓冲固定酸特点不要H2CO3H＋＋HCO3－弱酸共扼碱H+

＋HCO3-

H2CO3＋

NaCl

H2CO3＋

OH-

HCO3-＋H2O

H+

＋HCO3-

H2CO3＋

NaCl

H+

＋HCO3-

H2CO3

＋

NaCl

CO2RBCH2CO3CO2＋H2O＋H＋Hb(O2)-HHb(O2)HCO3-HCO3-Cl-Cl-CA参见P59Hb缓冲系统占35%，在缓冲挥发性酸方面起到了重要作用。特点（二）肺的调节[HCO3

-]↓/[H2CO3]

↓PH↓、[H+]↑、PCO2↑、PO2↓呼吸中枢兴奋呼吸深、快通气↑CO2呼出↑PH相对恒定酸中毒PH↑、PCO2↓呼吸中枢抑制呼吸浅、慢、通气↓CO2

呼出↓[HCO3

-]↑/

[H2CO3]↑PH相对恒定碱中毒肺缓冲调节的特点发挥作用快PCO2↑>10.7Kpa，中枢CO2

麻醉PO2↓<4Kpa，中枢抑制

肺只能调节[H2CO3]，不能调节[HCO3-]（三）肾脏的调节近端小管以H+-Na+

交换的方式，排酸保碱远端小管H+_ATPase泌H+，缓冲盐的酸化，重吸收HCO3

–肾小管泌NH3或NH4+

，保持泌H+连续性

1.泌氢的方式不同2.每分泌1molH+,重吸收1molHCO3-3.无尿液酸化4.CA活性呈pH依赖HPO42－

H2PO4－

1.泌氢的方式2.缓冲盐酸化,能力有限3.重吸收HCO3-1.NH3从哪里来?2.与pH有什么关系?3.谷氨酰胺酶活性呈pH依赖NH3

酸中毒时，CA，谷氨酰胺酶活性↑，排酸保碱↑，尿液为酸性碱中毒时，CA，谷氨酰胺酶活性↓，排酸保碱↓，尿液为碱性（四）组织细胞的缓冲血中Cl-

与RBC中HCO3–交换细胞内外Na+、K+/H+交换骨盐溶解有利于对H+的缓冲

CO2RBCH2CO3CO2＋H2O＋H＋Hb(O2)-HHb(O2)HCO3-HCO3-Cl-Cl-CAH＋K＋2-4小时起作用，易引起高钾血症Ca3(PO4)2+4H+3Ca2++2H2PO4慢性酸中毒时，骨骼的缓冲作用：四、反映酸碱平衡状况的常用指标pH值动脉血CO2分压（PaCO2）标准碳酸氢盐（SB）和实际碳酸氢盐（AB）缓冲碱(BB)碱剩余(BE)阴离子间隙(AG)（一）PH与H+

浓度正常值：PH7.35-7.45。意义：血浆[HCO3-]/[H2CO3]比值决定着PH值高低。PH↓，失代偿性酸中毒PH↑，失代偿性碱中毒酸碱平衡PHN，代偿性酸碱失衡酸碱中毒同时并存（混合型）Henderson-Hasselbalch方程式Kassier将此方程式简化为

H+=24.PaCO2/HCO3–

HCO3–=24.PaCO2.H+（二）动脉血CO2分压：PaCO2

正常值：33-46mmHg(4.39-6.25kPa)意义：反映呼吸性因素的指标。PaCO2↑，表明肺通气功能不足，有CO2潴留，见于呼酸和代偿性代碱。PaCO2↓，肺通气过度，有CO2排出过多，见于呼碱和代偿性代酸。（三）标准碳酸氢盐SB和实际碳酸氢盐ABSB正常值22-27mmol/L，排除了呼吸因素的影响，只反映代谢因素的影响。AB受呼吸因素和代谢因素的影响。正常人AB=SB二者均↑，代碱，代偿性呼酸二者均↓，代酸，代偿性呼碱AB与SB的差值反映呼吸性因素的影响AB>SB有CO2潴留，见于呼酸和代偿性代碱AB<SB有CO2排出过多，见于呼碱和代偿性代酸（四）缓冲碱：BB意义：反映代谢性酸碱平衡紊乱的指标BB↑代碱，代偿性呼酸BB↓代酸，代偿性呼碱正常值；45-52mmol/L意义：反映代谢性酸碱平衡紊乱的指标正常值：0±3mmol/L（五）碱剩余BE用酸滴定，碱剩余，BE为正值或BE正值↑，见于代碱，代偿性呼酸用碱滴定，碱缺失，BE为负值或BE负值↑，见于代酸，代偿性呼碱

pH=6.1+logHCO3-/(0.3×PaCO2)=6.1+log20/1=7.4AB\SB\BB\BEPaCO2（六）阴离子间隙（AnionGap，AG）AG=UA-UC=Na+-[Cl-+HCO3-]＝140－（104＋24）＝12mmol/L正常值：12±2mmol/LAG>16mmol/L有诊断学意义AGAG的意义主要反映机体内固定酸和有机酸的蓄积。AG的测定对区分不同类型的代酸和诊断某些混合型酸碱平衡紊乱有重要意义。课堂测试题填空题：

1．在众多的酸碱平衡指标中3个基本指标是

、

、

。

2．血浆内最主要的缓冲系统是

。名词解释：酸碱平衡紊乱阴离子间隙（aniongap，AG）

分类：单纯性和混合性酸碱平衡紊乱代偿性和失代偿性酸碱平衡紊乱五、单纯性酸碱平衡紊乱PH↓酸血症↑碱血症呼吸性酸中毒……高碳酸血症↑代谢性酸中毒……碱不足↓呼吸性碱中毒……低碳酸血症↓代谢性碱中毒……碱过多↑PaCO2HCO3-（一）代谢性酸中毒

metabolicacidosis1.概念血浆中[HCO3

-]原发性↓的病理过程。

[HCO3-]pH=pKa+lg

[H2CO3]2.

常见原因：代谢产酸↑乳酸酸中毒酮症酸中毒肾排酸障碍摄入酸↑碱丧失过多经胃肠道失碱↑经肾失碱↑高钾血症反常性碱性尿碳酸酐酶抑制剂Ⅱ肾小管酸中毒ARF、CRFⅠ肾小管酸中毒Ⅰ型（远端肾小管性酸中毒，DistalRTA）远端小管泌H＋障碍Ⅱ型（近端肾小管性酸中毒，ProximalRTA）近端小管重吸收HCO3-障碍

H+K+酸中毒H+高钾血症导致代酸，反常性碱性尿Na+K+H+Na+,泌H+

小管上皮细胞反常性碱性尿酸中毒时尿液一般呈酸性，但在高钾引起的酸中毒，因肾小管泌H+或HCO3

-重吸收障碍，尿液中H+↓或HCO3

-↑，尿液呈碱性，称为反常性碱性尿。3.分类AG↑血Cl-

正常：见于除含Cl-

的成酸药↑外的任何固定酸蓄积。未测定的A-↑相当于HCO3–↓AG正常血Cl-↑：见于失碱↑引起的代酸及含Cl-

的成酸药摄入↑。血HCO3–↓，血浆Cl-

代偿性↑A-+H2CO3HA+HCO3-

4.代偿调节血液缓冲缓冲作用即刻发生，HCO3-被不断消耗细胞内外离子交换2-4小时起作用，易引起高钾血症肺数分钟后启动，30分钟达高峰见效，持续12-24肾脏起效慢，3-5天达高峰，持续时间长肾脏疾病引起的代酸此代偿缺失5.

机体的主要变化心血管系统中枢神经系统呼吸深快骨骼系统的变化ATP↓，能量不足GABA↑心律失常心肌收缩力↓对ＣＡ的反应性↓

类型基本变化PaCO2SBABBBBEClK

代酸原发性HCO3-↓↓↓↓AB<SB↓负值↑↑/N↑

呼酸原发性H2CO3↑↑↑↑AB>SB↑正值↑↓↑

代碱原发性HCO3-↑↑↑↑AB>SB↑正值↑↓↓

呼碱原发性H2CO3↓

↓↓↓AB<SB↓负值↑↑↓各种单纯酸碱平衡紊乱的常用指标的变化

6.防治原则防治原发病矫正水、电解质紊乱如高钾恢复有效血液循环量，改善组织灌流补碱思考题代谢性酸中毒病人的尿液都呈酸性吗？（二）呼吸性酸中毒

respiratoryacidosis1.

概念血浆中的[H2CO3]原发性↑的病理过程

[HCO3-]pH=pKa+lg

[H2CO3]

2.常见原因CO2

吸入过多CO2

呼出障碍呼吸中枢抑制呼吸肌麻痹

呼吸道阻塞肺和胸廓疾患思考题肺泡弥散功能障碍能否引起呼吸性酸中毒？3.分类急性慢性急性呼酸呼吸中枢抑制：麻醉药、镇静剂过量，CO中毒，脑外伤，感染，肿瘤，脑血管意外呼吸肌麻痹

：重症肌无力、周期性麻痹、严重低钾、急性脊髓灰质炎急性呼吸道阻塞：溺水窒息、气道异物、大咯血、哮喘持续状态、喉头水肿急性肺疾患：肺炎、广泛肺栓塞、肺水肿、ARDS急性胸膜疾患：胸膜炎、液气胸等慢性呼酸慢性弥漫性肺病变：肺气肿、肺纤维化、重度肺不张慢性支气管病变：慢支炎、支气管哮喘胸廓病变：胸廓畸形、胸膜增厚4.代偿调节细胞内外离子交换和细胞内缓冲：急性呼酸的代偿方式。肾脏代偿：慢性呼酸的主要代偿方式CO2RBCH2CO3CO2＋H2O＋H＋Hb(O2)-HHb(O2)HCO3-HCO3-Cl-Cl-CA5.

机体的主要变化

中枢神经系统：更明显CO2

舒张血管，脑水肿CO2

麻醉，肺性脑病心血管系统：同前

类型基本变化PaCO2SBABBBBEClK

代酸原发性HCO3-↓↓↓↓AB<SB↓负值↑↑/N↑

呼酸原发性H2CO3↑↑↑↑AB>SB↑正值↑↓↑

代碱原发性HCO3-↑↑↑↑AB>SB↑正值↑↓↓

呼碱原发性H2CO3↓

↓↓↓AB<SB↓负值↑↑↓各种单纯酸碱平衡紊乱的常用指标的变化

6.防治原则防治原发病改善通气，纠正缺氧和排出CO2排除气道异物，控制感染、解除平滑肌痉挛兴奋呼吸中枢人工呼吸器补碱1.

概念：血浆中原发性[HCO3-]↑的病理过程。

[HCO3

-]

pH=pKa+lg

[H2CO3]

（三）代谢性碱中毒metabolicalkalosis2.常见原因H+丢失↑经胃丢失经肾丢失：髓袢利尿剂；ALD分泌↑碱性物质摄入过多低钾血症反常性酸性尿

代碱K+K+H+低钾血症导致代碱，反常性酸性尿K+Na+-K+

Na+-H+H+Na+-H+H+Na+-H+H+碱中毒时尿液一般呈碱性，但在低钾引起的碱中毒，因肾小管泌H+或HCO3

-重吸收增强，尿液中H+↑或HCO3

-↑，尿液呈酸性，称为反常性酸性尿。反常性酸性尿3.分类盐水反应性碱中毒呕吐、利尿剂使用伴血容量减少，低钾，低氯盐水治疗有效盐水抵抗性碱中毒原发性ALD分泌↑，全身性水肿盐水治疗无效4.代偿调节呼吸代偿肾脏代偿泌H＋泌NH3

减少，HCO3

-重吸收减少（尿液碱性）反常性酸性尿组织细胞内外离子交换5.

机体的主要变化C.N.S：GABA↓氧离曲线左移，缺氧血Ca2+↓，N-M的应激性↑，出现手足搐弱，肌肉震颤，反射亢进。低钾血症血气分析参数的变化

类型基本变化PaCO2SBABBBBEClK

代酸原发性HCO3-↓↓↓↓AB<SB↓负值↑↑/N↑

呼酸原发性H2CO3↑↑↑↑AB>SB↑正值↑↓↑

代碱原发性HCO3-↑↑↑↑AB>SB↑正值↑↓↓

呼碱原发性H2CO3↓

↓↓↓AB<SB↓负值↑↑↓各种单纯酸碱平衡紊乱的常用指标的变化

6.防治原则防治原发病，去除病因不同类型采用不同的方法（四）呼吸性碱中毒

respiratoryalkalosis1.

概念：血浆中原发性[H2CO3]↓，的病理过程。

[HCO3-]pH=pKa+Log

[H2CO3]

2.常见原因

低氧和肺部疾病化学感受器和肺牵张感受器受到刺激呼吸中枢受到刺激脑外伤，肿瘤，炎症，脑血管意外癔病药物代谢旺盛发热，甲亢呼吸机使用不当

3.代偿调节细胞内外离子交换和细胞内缓冲是急性呼碱的代偿方式肾：慢性呼碱的代偿方式4.

机体的主要变化C.N.S：脑血管收缩，血流↓Ca2+↓，N-M应激性↑低钾血症血气分析参数的变化

类型基本变化PaCO2SBABBBBEClK

代酸原发性HCO3-↓↓↓↓AB<SB↓负值↑↑/N↑

呼酸原发性H2CO3↑↑↑↑AB>SB↑正值↑↓↑

代碱原发性HCO3-↑↑↑↑AB>SB↑正值↑↓↓

呼碱原发性H2CO3↓

↓↓↓AB<SB↓负值↑↑↓各种单纯酸碱平衡紊乱的常用指标的变化

5.防治原则六、混合性酸碱平衡紊乱临床混合性酸碱失衡的主要类型双重混合性酸碱失衡呼酸+代酸，呼酸+代碱呼碱+代酸，呼碱+代碱高AG代酸+代碱三重混合性酸碱失衡呼酸+高AG代酸+代碱呼碱+高AG代酸+代碱七、分析判断酸碱平衡紊乱的原则根据pH判断酸中毒或碱中毒根据病史、HCO3–或[H2CO3]（PCO2

）的原发性改变判断是呼吸性还是代谢性酸碱平衡紊乱根据代偿规律判断单纯性还是混合性酸碱平衡紊乱代偿的规律（P67）单纯性酸碱平衡紊乱的判断混合性酸碱平衡紊乱的判断（一）代偿调节的方向性PaCO2与HCO3－变化方向相反时,

肯定是混合性PaCO2与HCO3－变化方向一致时,首先根据病史和pH确定一个因素是原发性改变后，根据代偿公式来判断是单纯性或者混合性pH∝[HCO3-][H2CO3]pH∝[HCO3-][H2CO3]pH↓:酸中毒pH↑:碱中毒代酸+呼酸代碱+呼碱呼吸心跳骤停高热合并呕吐两因素变化反向，肯定是混合代酸代酸合并呼碱呼碱代碱呼酸代碱合并呼酸pH∝[HCO3-][H2CO3]pH∝[HCO3-]