酸碱平衡课件

酸碱平衡

第一节体内酸碱物质的来源一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱酸碱平衡定义机体通过各种调节机制处理酸性和碱性物质的含量与比例，使体液的pH值恒定在一定范围内的过程，称为酸碱平衡该定义基本概括了本章全部内容第一节体内酸碱物质的来源一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱一、体内酸性物质的来源:主要来自代谢(一)、碳酸-----挥发性酸CO2＋H2O碳酸酐酶H2CO3H+＋HCO3-碳酸酐酶(CA)存在于：红细胞、肾小管上皮细胞、肺泡上皮细胞和胃粘膜细胞碳酸：体内产量最多的酸，产生的H+为呼吸性H+第一节体内酸碱物质的来源一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱（二）、固定酸-----非挥发性酸一般认为：糖类、脂类和蛋白质都是“成酸食物”。Why？产生的H+为代谢性H+一、体内酸性物质的来源:主要来自代谢（一）、碳酸------挥发性酸第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱占体液总缓冲能力的1/6酸碱平衡的调节机制一、血液对酸碱性物质的缓冲机制（一）、血液的缓冲系统血浆:H2CO3NaHCO3,NaH2PO4Na2HPO4,HPrNaPr红细胞:HHbKHb,HHbO2KHbO2,H2CO3KHCO3,KH2PO4K2HPO4第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱一、血液对酸碱性物质的缓冲机制

（1）抗酸能力强血浆[HCO3_]/H2CO3]缓冲对最为重要的原因

一定程度上[HCO3_]可代表血浆对固定酸的缓冲能力，故称碱储。

（2）血浆pH主要取决于此缓冲对比值（3）易受肺与肾的调节第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱血浆pH的确定：根据Henderson-Haselbach方程式H2CO3HCO3－pH∝=6.1+lg201=6.1+1.3=7.4=6.1+lg240.226×5.32[H2CO3]pH=pKa+lg[HCO3_]第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱（二）血液缓冲系统对酸碱性物质的缓冲机制1.对固定酸的缓冲作用

HA+NaHCO3

H2CO3

+NaA

HA+Na2HPO4

NaH2PO4

+NaA

HA+NaPr

HPr+NaA

缓冲的结果:强酸→弱酸，pH无剧烈变化，但缓冲碱↓，缓冲酸↑→比值↓→pH↓，且无酸排出。说明：仅靠血液的缓冲不够，还须依赖其他调节机制。第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱2.对挥发性酸的缓冲作用H+

+Hb-

HHb

当血液流经组织时：CO2＋H2O碳酸酐酶H2CO3H+＋HCO3-CO2扩散入血,大部分进入红细胞H+

+HbO2-

HHbO2

HHb+O2H+

+Pr-

HPr

H+

+HPO42-

H2PO4_

缓冲H+的结果：消耗了上述4种缓冲碱，但有等量HCO3-生成，缓冲碱总量无改变。（不同点）CO2运输第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱当血液流经肺部时：H++HbO2_HPr

H++Pr-

H2PO4_

H++HPO42_

总之，通过血红蛋白缓冲作用和肺的呼吸作用可最终完成对挥发性酸的缓冲。H++HCO3-碳酸酐酶H2CO3H2O+CO2↑HHb

H++Hb-H+则发生下列反应：HHb

+O2

HHbO2第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱(二)血液缓冲系统对酸碱性物质的缓冲机制3.对碱性物质的缓冲作用(非体内主要作用)

BOH+HPr

BPr

+H2O

缓冲的结果:强碱→弱碱，pH无剧烈变化,但缓冲酸↓,缓冲碱↑→比值↑→pH↑说明：仅靠血液的缓冲不够，还须依赖其他调节机制。

BOH+NaH2PO4BNaHPO4

+H2O

第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱二、肺调节酸碱平衡的机制

肺主要通过调节CO2排出来控制血中[H2CO3],以调节[HCO3_]/H2CO3比值,而达到调节机体酸碱平衡的作用pHPCO2延髓呼吸中枢的兴奋性肺排出CO2量

呼吸中枢可调节呼吸频率和深浅度，控制肺的通气率第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱当血液中H+增多时：H+↑pH↓缓冲H2CO3生成↑CO2↑PCO2↑（+）呼吸中枢呼吸加深加快CO2排出↑第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱当血液中碱增多时：OH_↑pH↑缓冲HCO3_生成↑H2CO3消耗↑H2CO3↓PCO2↓（—）呼吸中枢呼吸变浅变慢CO2排出↓第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱

总之,固定酸↑但肺不能直接调节[HCO3_]血浆[HCO3_]绝对量仍有改变血液缓冲有赖于肾调节缓冲碱↓比值↓pH↓[H2CO3]↓

比值和pH恢复或接近正常缺陷肺调节[HCO3_]↓[H2CO3]↑[HCO3_]↓[H2CO3]↓第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱

相反,固定碱↑但肺不能直接调节[HCO3_]缓冲酸↓[HCO3_]↑[H2CO3]↓比值↑pH↑[H2CO3]↑

[HCO3_]↑[H2CO3]↑比值和pH恢复或接近正常缺陷肺调节血浆[HCO3_]绝对量仍有改变有赖于肾调节血液缓冲第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱三、肾调节酸碱平衡的机制肾脏维持酸碱平衡的主要方式：泌H+泌NH3重吸收NaHCO3再生NaHCO3K+-Na+交换排出过多的碱性物质肾脏的作用是调节和恢复血浆[NaHCO3]第二节酸碱平衡的调节（一）、NaHCO3的重吸收CO2H2CO3H2OCO2CAH2OCANa+HCO3_三、肾调节酸碱平衡的机制血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+Na+HCO3_HCO3_钠泵第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱重吸收NaHCO3保证NaHCO3不再丢失稳定其血浆[NaHCO3]重吸收NaHCO3作用：重吸收NaHCO3缺陷：未直接排酸未补充缓冲所消耗的NaHCO3因此，需通过NaHCO3再生如没有NaHCO3重吸收“雪上加霜”第二节酸碱平衡的调节(二)、NaHCO3的再生1.尿液的酸化CO2H2OCANa+HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+HCO3_钠泵Na+NaHPO4_NaH2PO4排酸第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱NaHCO3再生作用：可直接排酸（以NaH2PO4形式）

补充了缓冲所消耗的NaHCO3肾小管尿液的酸化作用H2CO3NaHCO3NaH2PO4Na2HPO4原尿终尿4/11/9920/11/20可滴定酸尿的可滴定酸度?第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱除NaH2PO4外，其他固定酸：乙酰乙酸β-羟基丁酸

乳酸硫酸血液缓冲NaA肾调节尿液酸化意义

严重糖尿病等疾病时这种尿液酸化作用对于维持酸碱平衡起重要作用第二节酸碱平衡的调节(二)、NaHCO3的再生1.尿液的酸化CO2H2OCANa+HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+HCO3_钠泵Na+A_HA排酸第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱

正常情况下，每天产生的代谢性H+约总量的40%是通过尿液的酸化作用来排出的：尿液的酸化作用：可直接排出过多的酸性物质

可再生NaHCO3补充其消耗尿液的酸化作用缺陷：尿液pH降至4.5左右时,泌H+困难,甚至停止。因此，要靠肾小管细胞泌NH3第二节酸碱平衡的调节(二)、NaHCO3的再生2.NH3的分泌CO2H2OCANa+HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+HCO3_钠泵Na+Cl_NH4Cl谷氨酰胺一般氨基酸NH3第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱(二)、NaHCO3的再生2.NH3的分泌血液肾小管细胞肾小管腔NH3(脂溶性)pH

高低NH3的透出方向

pH高pH低肝昏迷使用碱性利尿药泌H+++正常第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱

正常情况下，每天产生的代谢性H+约总量的60%是通过泌NH3,,以NH4+形式排出。

严重酸中毒时,每天以NH4+排出的代谢性H+为正常情况下的10倍。第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱（三）K+-Na+交换原尿中的K+在近曲肾小管几乎全部重吸收终尿中的K+几乎全部是由远曲肾小管排泌原则：每排出一个K+，要同时从管腔中回收一个Na+，这过程称K+-Na+交换。-------机体保存血浆Na+的另一重要方式第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱（三）K+-Na+交换K+-Na+交换与H+-Na+交换是相互竞争的细胞外液K+↑高钾性酸中毒K+-Na+交换↑H+-Na+交换↓泌H+↓泌NH3↓出现反常性碱性尿高血钾酸中毒第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱（三）K+-Na+交换相反，细胞外液K+↓低钾性碱中毒K+-Na+交换↓H+-Na+交换↑泌H+↑泌NH3↑出现反常性酸性尿低血钾碱中毒第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱（三）K+-Na+交换排钾保钠排酸保钠K+-Na+交换↑H+-Na+交换↑醛固酮肾上腺皮质功能↓醛固酮分泌↓K+-Na+交换↓H+-Na+交换↓酸中毒血浆NaHCO3↓高血钾第二节酸碱平衡的调节（三）K+-Na+交换排钾保钠排酸保钠K+-Na+交换↑H+-Na+交换↑醛固酮肾上腺皮质功能↑醛固酮分泌↑K+-Na+交换↑H+-Na+交换↑碱中毒血浆NaHCO3↑低血钾第二节酸碱平衡的调节（三）K+-Na+交换高血钾[H+]细胞外液＞[H+]细胞内液K+-Na+交换↓H+-Na+交换↑低血钾互为因果酸中毒细胞部分H+H+与K+交换K+进入细胞外液↑肾小管中排K↓排H+↑即一般酸中毒时尿呈酸性高血钾酸中毒碱中毒第二节酸碱平衡的调节（三）K+-Na+交换高血钾[H+]细胞外液＜

[H+]细胞内液K+-Na+交换↑H+-Na+交换↓低血钾互为因果碱中毒移出细胞部分H+H+与K+交换K+进入细胞内液↑肾小管中排K↑排H+↓即一般碱中毒时尿呈碱性低血钾酸中毒碱中毒第二节酸碱平衡的调节（四）排出过多的碱性物质肾对NaHCO3排出的阈值(肾阈)----28mmol/L

血[NaHCO3]＞肾阈(体内碱性物质↑)肾小管对NaHCO3重吸收↓尿排出NaHCO3↑血[NaHCO3]＜23mmol/L(体内碱性物质↓)原尿中NaHCO3几乎全部重吸收第二节酸碱平衡的调节

总之,固定酸↑但肺不能直接调节[HCO3_]血浆[HCO3_]绝对量仍有改变血液缓冲有赖于肾调节缓冲碱↓[HCO3_]↓[H2CO3]↑比值↓pH↓[H2CO3]↓

[HCO3_]↓[H2CO3]↓比值和pH恢复或接近正常缺陷肺调节第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱总结

血液、肺和肾调节酸碱平衡机制，是相辅相成的。

血液的缓冲系统首当其冲，作用最快，数分钟内就可实现缓冲。缺点：缓冲能力有限肺的调节在15～30min才发挥作用。缺点：只能对碳酸进行缓冲。肾脏作用迟，需数小时才见效。优点：持续时间长，作用彻底，故需保护肾脏。第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱检验酸碱平衡的常用生化指标主要为亨-哈方程式的3个参数：[H2CO3][HCO3-]

pH=pKa+lg=6.1+lg

[HCO3_]α×PCO2pHpH、[HCO3-]、PCO2第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱检验酸碱平衡的常用生化指标血液pHPCO2SB、ABBBBECO2CPAG第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱(一)pH正常人动脉血参考值:7.35～7.45意义:失代偿性酸中毒失代偿性碱中毒参考范围内<7.35>7.45失调的代偿期酸中毒+碱中毒正常定义:未分离血细胞的血浆pH第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱(二)二氧化碳分压（PCO2）正常人动脉血参考值:4.65～5.98(kPa)，即35～45mmHg定义:

血浆中呈物理溶解状态的CO2分子所产生的张力意义：反映呼吸性因素的重要指标>5.98kPa:CO2潴留

原发性呼吸性酸中毒继发性代偿性代谢性碱中毒<4.65kPa:

CO2不足

原发性呼吸性碱中毒继发性代偿性代谢性酸中毒第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱SB(standardbicarbonate),AB(actualbicarbonate)SB:

标准条件下测得的动脉血浆[HCO3_]

AB:

实际条件下测得的动脉血浆[HCO3_]

SB:

排除呼吸性因素影响，反映代谢性因素AB:

未排除呼吸性因素，受呼吸+代谢影响AB－SB:

反映呼吸因素影响正常人AB=SB(三)标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐38℃,Hb的氧饱和度:100%,PCO2:5.32kPa标准条件第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱AB=SB=24～27mmol/LAB＞SBCO2潴留(三)SB、AB呼吸性酸中毒AB＜SBCO2排出过多呼吸性碱中毒AB=SB＜24mmol/LAB=SB＞27mmol/L失代偿性代谢酸中毒失代偿性代谢碱中毒正常人意义第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱定义血液中具有缓冲作用的碱性物质的总和,即血液中具有缓冲作用的负离子总和(四)缓冲碱(BufferBase,BB)全血BB=[HCO3_]+[Pr-]+[HPO42-]+[Hb-

]+[HbO2-]血浆BB=[HCO3_]+[Pr-]＋[HPO42-]参考值全血BB45～52mmol/L不受PCO2影响

Why?血浆BB42mmol/L意义BB↓代谢性酸中毒BB↑代谢性碱中毒反映代谢性因素的指标第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱定义在标准条件下将1升的全血或血浆滴定至pH7.40时所用的酸或碱的量(五)碱剩余(BaseExcess,BE)参考值0±3mmol/L意义反映代谢性因素的指标用酸滴定碱剩余

＋表示代谢性碱中毒用碱滴定碱欠缺

－表示代谢性酸中毒BE=实际BB(实际条件)－正常BB(标准条件)第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱(六)二氧化碳结合力

(CO2

combiningpower,CO2CP)参考值23～31mmol/L,平均27mmol/L意义反映血浆中HCO3_的含量↑:代谢性碱中毒或代偿性呼吸性酸中毒↓:

代谢性酸中毒或代偿性呼吸性碱中毒定义

在25℃，PCO2

为5.32kPa时100ml血浆中以HCO3_形式存在的CO2量.一般医院仍使用此指标,大医院不用.第二节酸碱平衡的调节一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱反映代谢性因素的指标：

即反映[HCO3_]

SBABBBBECO2CPAG反映呼吸性因素的指标：PCO2反映综合性因素的指标：pH总结第三节酸碱平衡的紊乱一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱酸碱平衡失调代偿性:失代偿性:酸碱平衡失调比值正常，但浓度改变比值和浓度都改变pH＞

7.45-------失代偿性碱中毒pH＜

7.35-------失代偿性酸中毒H2CO3(1)pH∝HCO3_(20)第三节酸碱平衡的紊乱一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱单纯性酸碱平衡失调:1种原发改变引起原发性原发性代谢性碱中毒代谢性酸中毒呼吸性酸中毒呼吸性碱中毒根据失调的起因分混合性酸碱平衡失调:2种或3种原发改变H2CO3(1)HCO3_

(20)pH∝第三节酸碱平衡的紊乱一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱生化指标变化的共同特征一、单纯性酸碱平衡失调pH值与酸或碱中毒一致，PCO2和[HCO3_]呈同向变化,原发改变更明显代谢性酸中毒代谢性碱中毒pH值↓,[HCO3_],PCO2↓呼吸性碱中毒pH值↑,PCO2,[HCO3_]↓呼吸性酸中毒pH值↓,PCO2,[HCO3_]↑,PCO2↑pH值↑,[HCO3_]第三节酸碱平衡的紊乱一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱血浆[HCO3_]原发性减少所致原因与机制?酸多AGNa+Cl－HCO3－AG↑AG正常(一)、代谢性酸中毒第三节酸碱平衡的紊乱一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱1.原因---------（1）固定酸产生↑

→消耗HCO3_

↑

乳酸↑酮体↑酸性药物摄入↑急、慢性肾功能衰竭血浆[NaHCO3]

↓

（2）固定酸排除↓（3）HCO3_

丢失↑腹泻，肠瘘代谢性酸中毒第三节酸碱平衡的紊乱2.代偿机制固定酸↑血液缓冲超过代偿能力缓冲碱↓比值↓pH↓肺代偿时间很短暂[HCO3_][H2CO3]↑[H2CO3]↓

[HCO3_]

[H2CO3]

↓肾调节肾疾病除外比值正常，但浓度改变比值和浓度都改变代偿性失代偿性代谢性酸中毒pH<7.35第三节酸碱平衡的紊乱一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱3.生化指标特征代谢性酸中毒pH↓[HCO3_]

[H2CO3]

↓pH<7.35反映[HCO3-]指标↓ABSBBBCO2CPBE负值增加PCO2代偿性↓第三节酸碱平衡的紊乱一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱1.原因-------（1）呼吸中枢抑制CO2潴留,血浆[H2CO3]

↑

（2）呼吸肌麻痹（3）呼吸道阻塞呼吸性酸中毒（4）肺部疾患（5）胸廓病变第三节酸碱平衡的紊乱一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱2.代偿机制肺功能障碍[H2CO3]↑肾调节呼吸性酸中毒血浆缓冲系统Na2HPO4，NaPr红细胞缓冲系统

KHb

，KHbO2[HCO3_]↑

↓[H2CO3][HCO3_]↑NaHCO3重吸收和再生↑第三节酸碱平衡的紊乱一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱3.生化指标特征呼吸性酸中毒pH↓pH<7.35反映[HCO3-]指标代偿性↑ABSBBBCO2CPBE正值增加PCO2↑[HCO3_][H2CO3]第三节酸碱平衡的紊乱一体内酸碱物质的来源二酸碱平衡的调节三酸碱平衡的紊乱1.原因---------（1）体内H+丢失↑

急性幽门梗阻持续呕吐胃肠引流过度低血钾或醛固酮分泌↑使肾泌H+↑服药血浆[NaHCO3]

↑

（2）NaHCO3摄入↑代谢性碱中毒第三节