病理生理学课件：酸碱平衡和酸碱平衡紊乱

1、,1,病理生理学,病理生理学（Pathophysiology）第四章 酸碱平衡和酸碱平衡紊乱（Acid-base Balance and Acid-base Disturbances）,2,人民卫生出版社 病理生理学,不同部位体液pH值,体液 pH 胃液 0.91.5 尿液 5.06.0 动脉血 7.357.45 脑脊液 7.317.34 胰液 7.88.0,3,人民卫生出版社 病理生理学,酸碱平衡紊乱（Acid-base disturbance）,因酸碱负荷过度、不足或调节机制障碍导致体液酸碱度稳定性失衡的病理过程,4,人民卫生出版社 病理生理学,5,第一节 酸碱的概念及酸碱物质的来源和调节

2、,人民卫生出版社 病理生理学,6,一、酸碱物质的来源 （Sources of acid and base）,人民卫生出版社 病理生理学,（一）酸性物质的来源（Source of acid）,挥发酸 固定酸,7,人民卫生出版社 病理生理学,1.挥发酸（volatile acid）,8,人民卫生出版社 病理生理学,经肺呼出,2.固定酸（fixed acid）,9,人民卫生出版社 病理生理学,经肾排出,H2SO4,HCl,有机酸,H3PO4,（二）碱性物质的来源（Source of base）,碱性氨基酸分解 有机酸盐转变,10,人民卫生出版社 病理生理学,11,二、酸碱平衡的调节 （Regulat

3、ion of acid-base balance）,人民卫生出版社 病理生理学,酸碱平衡调节（Regulation of acid-base balance）,缓冲系统 肺 细胞内外离子交换 肾,12,人民卫生出版社 病理生理学,（一）体液缓冲系统（Buffer systems in body fluid）,缓冲系统：弱酸及其共轭碱构成的具有缓冲酸或碱能力的缓冲对,13,人民卫生出版社 病理生理学,1.碳酸氢盐缓冲系统（bicarbonate/carbon dioxide buffer system）,HCO3-/H2CO3 特点：HCO3-与H2CO3的浓度比决定血pH高低,14,人民卫生出

4、版社 病理生理学,Henderson-Hasselbalch方程,15,人民卫生出版社 病理生理学,= 6.1 +1.3 = 7.4,2.磷酸盐缓冲系统（phosphate buffer system）,Na2HPO4/NaH2PO4 特点：主要在肾和细胞内发挥作用,16,人民卫生出版社 病理生理学,3.蛋白质缓冲系统（protein buffer system）,Pr/HPr 特点：主要在细胞内缓冲,17,人民卫生出版社 病理生理学,4.血红蛋白缓冲对（hemoglobin buffer system）,Hb-/HHb、HbO2-/HHbO2 特点：RBC特有 缓冲挥发酸,18,人民卫生出版

5、社 病理生理学,缓冲机制（Mechanism of buffer）,接受H+或释放H+ ，减轻pH变动的程度,19,人民卫生出版社 病理生理学,HCl+NaHCO3NaCl+H2CO3CO2+H2O,NaOH + H2CO3NaHCO3 + H2O,（二）呼吸的调节机制（Mechanisms of respiratory control）,调节血浆碳酸浓度,20,人民卫生出版社 病理生理学,1.中枢调节（central control）,PaCO2 二氧化碳麻醉（carbon dioxide narcosis）：高浓度CO2对中枢神经系统产生的抑制作用,21,人民卫生出版社 病理生理学,2.外

6、周调节（peripheral regulation）,PaO2、pH、PaCO2,22,人民卫生出版社 病理生理学,（三）组织细胞的调节（Mechanisms of cellular control）,通过离子交换进行调节,23,人民卫生出版社 病理生理学,（四）肾的调节机制（Mechanisms of renal regulation）,排泄固定酸 维持血浆HCO3-浓度,24,人民卫生出版社 病理生理学,1.NaHCO3重吸收（bicarbonate reabsorption）,25,人民卫生出版社 病理生理学,1.NaHCO3重吸收（bicarbonate reabsorption）,2

7、6,人民卫生出版社 病理生理学,Na+-H+ exchanger Na+-K+-ATPase Na+-3HCO3- cotransporter H+-ATPase Cl-HCO3- exchanger,2.磷酸盐酸化（phosphate acidification）,27,人民卫生出版社 病理生理学,3.铵的排泄（ammonia excretion）,28,人民卫生出版社 病理生理学,29,第二节 酸碱平衡紊乱的类型及常用指标 （Classification of acid-base disturbances and laboratory tests）,人民卫生出版社 病理生理学,30,一、酸

8、碱平衡紊乱的分类 （ Classification of acid-base disturbances）,人民卫生出版社 病理生理学,酸碱平衡紊乱的分类,按pH分 酸中毒 碱中毒 按原因分 代谢性 呼吸性,31,人民卫生出版社 病理生理学,酸碱平衡紊乱的分类,32,人民卫生出版社 病理生理学,33,二、常用检测指标 （ Laboratory tests）,人民卫生出版社 病理生理学,1.pH,概念：溶液中H+浓度的负对数 正常值：动脉血pH7.357.45 意义： pH：失代偿性酸中毒 pH：失代偿性碱中毒,34,人民卫生出版社 病理生理学,pH（-）,无酸碱平衡紊乱 代偿性酸碱平衡紊乱 酸碱

9、中毒并存相互抵消,35,人民卫生出版社 病理生理学,2.动脉血二氧化碳分压（PaCO2） （partial pressure of carbon dioxide）,36,人民卫生出版社 病理生理学,概念：物理溶解在动脉血浆中的CO2分子所产生的张力 正常值 P：5.32kPa（40mmHg） H2CO3：40X0.03=1.2mmol/L 意义：原发性呼酸 原发性呼碱,3.标准碳酸氢盐（standard bicarbonate，SB）,37,人民卫生出版社 病理生理学,概念：标准条件下测得的血浆HCO3- 浓度 标准条件：38；Hb完全氧合； PCO2 40mmHg 正常值：24mmol/L

10、意义：原发性代碱 原发性代酸,4.实际碳酸氢盐（actual bicarbonate，AB）,38,人民卫生出版社 病理生理学,概念：实际条件下测得的血浆HCO3-浓度 实际条件：隔绝空气；实际血氧饱和度；PCO2 正常值：24mmol/L 意义：原发性代碱 原发性代酸,常用检测指标,SB：代谢性因素 AB：呼吸因素代谢性因素 AB-SB：呼吸因素,39,人民卫生出版社 病理生理学,常用检测指标,40,人民卫生出版社 病理生理学,5.缓冲碱（buffer base，BB）,41,人民卫生出版社 病理生理学,概念：血液中一切具有缓冲作用的阴离子总量 正常值：48mmol/L 意义：原发性代酸 原

11、发性代碱,6.碱剩余（base excess，BE）,42,人民卫生出版社 病理生理学,概念：标准条件下，将1升全血或血浆滴定到 pH 7.40所需的酸或碱的量 正常值：03 mmol/L 意义：BE正值增大代碱 BE负值增大代酸,7.阴离子间隙（anion gap，AG）,43,人民卫生出版社 病理生理学,概念：为血Na+浓度减去血Cl-和HCO3-的浓度，等于血浆中未测定阴离子（UA）与未测定阳离子（UC）的差值,7.阴离子间隙（anion gap，AG）,44,人民卫生出版社 病理生理学,7.阴离子间隙（anion gap，AG）,45,人民卫生出版社 病理生理学,AG = UAUC N

12、a+UC=Cl-+HCO3-+UA AG=Na+Cl-HCO3- =14010424 =12（mmol/L） 正常范围1014mmol/L 意义: 反映血浆固定酸含量区分代酸的类型和混合型酸碱平衡紊乱,46,第三节 单纯型酸碱平衡紊乱 （Simple acid-base disturbance）,人民卫生出版社 病理生理学,47,一、代谢性酸中毒 （Metabolic acidosis）,人民卫生出版社 病理生理学,概念（concept）,48,人民卫生出版社 病理生理学,以血浆 HCO3- 原发性减少和pH降低为特征的酸碱平衡紊乱类型,（一）原因与机制（ Causes and mechani

13、sms）,分型 AG增大型代谢性酸中毒 AG正常型代谢性酸中毒,49,人民卫生出版社 病理生理学,1.AG增大型代酸（metabolic acidosis with increased anion gap）,50,人民卫生出版社 病理生理学,特点： 血浆HCO3减少 AG增大（固定酸增加） 血Cl含量正常,1.AG增大型代酸（metabolic acidosis with increased anion gap）,51,人民卫生出版社 病理生理学,1.AG增大型代酸（metabolic acidosis with increased anion gap）,52,人民卫生出版社 病理生理学,原因

14、（causes） 入酸增多：摄入水杨酸类药（固定酸）过多 产酸增多：乳酸酸中毒（lactic acidosis） 酮症酸中毒（ketoacidosis） 排酸减少：急、慢性肾衰排泄固定酸减少,2.AG正常型代酸（metabolic acidosis with normal anion gap）,53,人民卫生出版社 病理生理学,特点： 血浆HCO3减少 AG正常 血Cl含量增加,2.AG正常型代酸（metabolic acidosis with normal anion gap）,54,人民卫生出版社 病理生理学,2.AG正常型代酸（metabolic acidosis with normal

15、 anion gap）,55,人民卫生出版社 病理生理学,原因（causes） 入酸增多：摄入含氯酸性药过多 HCO3丢失：严重腹泻、小肠及胆道瘘管、肠吸引术等 排酸减少：急、慢性肾衰泌H减少,（二）机体的代偿调节（Compensation）,1.血浆的缓冲：H+ HCO3-H2CO3 2.呼吸调节：H肺通气量 CO2排出,56,人民卫生出版社 病理生理学,3.细胞内缓冲（intracellular buffering）,57,人民卫生出版社 病理生理学,4.肾的代偿（renal compensation）,58,人民卫生出版社 病理生理学,泌H 泌氨 重吸收HCO3- 尿呈酸性,反常性碱性尿

16、（paradoxical baseuria）,59,人民卫生出版社 病理生理学,高血钾性酸中毒时： 肾小管K+-Na+交换增加 H+ -Na+交换减少，泌H+减少 酸中毒病人排出碱性尿,机体对代谢性酸中毒的代偿反应,60,人民卫生出版社 病理生理学,（三）对机体的影响（Effects）,1. 心血管系统（cardiovascular system） 抑制心肌收缩力 心律失常 血管对儿茶酚胺的反应性降低,61,人民卫生出版社 病理生理学,（三）对机体的影响（Effects）,2. 中枢神经系统（central nervous system） 脑能量生成 -氨基丁酸,62,人民卫生出版社 病理生理

17、学,（三）对机体的影响（Effects）,3. 实验室常用指标的变化（changes of laboratory test） 原发性：pH SB AB BB BE负值 继发性：PaCO2 血K,63,人民卫生出版社 病理生理学,（四）防治的病理生理基础 （pathophysiological basis of prevention and treatment）,治疗原发病（treatment of primary disease） 应用碱性药物（supplement of base）,64,人民卫生出版社 病理生理学,65,二、呼吸性酸中毒 （Respiratory acidosis）,人民卫

18、生出版社 病理生理学,概念（concept）,66,人民卫生出版社 病理生理学,以血浆H2CO3浓度原发性增高和pH降低为特征的酸碱平衡紊乱类型,（一）原因与机制（ Causes and mechanisms）,CO2排出减少 CO2吸入过多,67,人民卫生出版社 病理生理学,（二）呼吸性酸中毒的代偿调节（Compensation of respiratory acidosis）,1.细胞内缓冲（intracellular buffering）,68,人民卫生出版社 病理生理学,2.肾的代偿（renal compensation）,69,人民卫生出版社 病理生理学,慢性呼酸：持续24h以上的C

19、O2潴留 泌H 泌氨 HCO3-重吸收 尿pH,机体对呼吸性酸中毒的代偿反应,70,人民卫生出版社 病理生理学,3. 实验室常用指标的变化（changes of laboratory test）,71,人民卫生出版社 病理生理学,急性：pH PaCO2 ABSB PaCO210mmHg HCO3代偿性1mmol/L 慢性：pH PaCO2 ABSB PaCO210mmHg HCO3代偿性3.5mmol/L,（三）对机体的影响（Effects of respiratory acidosis）,与代酸相同，但CNS症状更明显 中枢酸中毒明显 脑血流量增加 缺氧,72,人民卫生出版社 病理生理学,（

20、四）防治的病理生理基础 （pathophysiological basis of prevention and treatment）,增加肺泡通气量（Increase in alveolar ventilation） 应用碱性药物（Supplement of base）,73,人民卫生出版社 病理生理学,74,三、代谢性碱中毒 （Metabolic alkalosis）,人民卫生出版社 病理生理学,概念（concept）,75,人民卫生出版社 病理生理学,以血浆 HCO3- 原发性增加和pH升高为特征的酸碱平衡紊乱类型,（一）原因与机制（ Causes and mechanisms）,1. 消

21、化道失H（H loss from the gastrointestinal tract） 2.肾失H（H loss from the Kidney） 低氯性碱中毒（alkalosis induced by chloride depletion） 盐皮质激素增多（mineralocorticoid excess）：原发性、继发性（循环血量减少）,76,人民卫生出版社 病理生理学,低氯性碱中毒（利尿剂）,77,人民卫生出版社 病理生理学,髓袢Cl-、Na、H2O重吸收 远曲小管尿流速 排H+ K-Na交换，HCO3-重吸收 血K,（一）原因与机制（ Causes and mechanisms）,3

22、. 缺钾性碱中毒（alkalosis induced by potassium depletion）,78,人民卫生出版社 病理生理学,（一）原因与机制（ Causes and mechanisms）,4. 碳酸氢钠摄入过多（Excess bicarbonate intake）,79,人民卫生出版社 病理生理学,（二）机体的代偿调节（Compensation）,1.血浆的缓冲： HCO3-+HPrH2CO3+Pr 代偿有限 2.呼吸调节：H肺通气量 CO2排出,80,人民卫生出版社 病理生理学,3.细胞内缓冲（intracellular buffering）,81,人民卫生出版社 病理生理学,

23、碱中毒低血钾,4.肾的代偿（renal compensation）,82,人民卫生出版社 病理生理学,泌H 泌氨 HCO3-重吸收 尿pH,反常性酸性尿（paradoxical aciduria）,83,人民卫生出版社 病理生理学,缺钾性碱中毒时病人排出酸性尿,（三）对机体的影响（Effects）,1. 中枢神经系统（central nervous system） -氨基丁酸,84,人民卫生出版社 病理生理学,（三）对机体的影响（Effects）,2. 神经肌肉应激性升高（increase in neuromuscular excitability） 机制：pH，血中游离Ca2+,85,人民卫

24、生出版社 病理生理学,手足搐搦（Carpopedal Spasm）,（三）对机体的影响（Effects）,3.血红蛋白解离曲线左移（left-shift of oxygen dissociation curve） 4.低钾血症（hypokalemia）,86,人民卫生出版社 病理生理学,5. 实验室常用指标的变化（changes of laboratory test）,87,人民卫生出版社 病理生理学,原发性：pH SB AB BB BE正值 继发性：PaCO2 血K,（四）防治的病理生理基础 （pathophysiological basis of prevention and treatm

25、ent）,治疗原发病（treatment of primary disease） 生理盐水 盐水反应性碱中毒（saline-responsive alkalosis） 盐水抵抗性碱中毒（saline-resistant alkalosis） 含氯酸性药,88,人民卫生出版社 病理生理学,89,四、呼吸性碱中毒 （Respiratory alkalosis）,人民卫生出版社 病理生理学,概念（concept）,90,人民卫生出版社 病理生理学,以血浆H2CO3原发性减少和pH升高为特征的酸碱平衡紊乱类型,（一）原因与机制（ Causes and mechanisms）,CO2排出过多（低氧血症，

26、中枢病变，精神因素，高代谢，药物）,91,人民卫生出版社 病理生理学,（二）呼吸性酸中毒的代偿调节（Compensation of respiratory alkalosis）,1.细胞内缓冲（intracellular buffering）,92,人民卫生出版社 病理生理学,2.肾的代偿（renal compensation）,93,人民卫生出版社 病理生理学,泌H 泌氨 HCO3-重吸收 尿pH,3. 实验室常用指标的变化（changes of laboratory test）,94,人民卫生出版社 病理生理学,急性：pH PaCO2 ABSB PaCO210mmHg HCO3代偿性2 mmol/L 慢性：pH PaCO2 ABSB PaCO210mmHg HCO3代偿性4 mmol/L,（三）对机体的影响（Effects of respiratory acidosis）,PaCO2 脑血流量,95,人民卫生出版社 病理生理学,（四）防治的病理生理基础 （pathophysiological basis of prevention and treatment）,治疗原发病（treatment of primary disease）,96,人民卫生出版社 病理生理学,97,第四节 混合