病理生理学课件：酸碱

1、(Acid-base disturbances),酸碱平衡紊乱,湖南师范大学医学院病理生理教研室,邓 虹,酸碱平衡,机体处理酸碱物质的含量及 比例使H+浓度维持在正常范围 内的过程，称为酸碱平衡。,(Acid-base balance),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。,酸碱平衡紊乱,(Acid-base disturbance),(Acid-base balance and its regulation ),第一节 酸碱平衡及其调节,(一)酸性物质的来源,挥发酸 固定酸,一、酸碱物质的来源,(Sources of acid and base),(Sour

2、ce of acid),经肺呼出,1.挥发酸(volatile acid),2.固定酸(fixed acid),H2SO4,HCl,有机酸,经肾排出,H3PO4,(Sources of base),(二) 碱性物质的来源,碱性氨基酸分解 有机酸盐转变,(Regulation of acid-base balance),二、酸碱平衡的调节,缓冲系统 肺 肾 组织细胞,(一)血液缓冲作用,Buffer systems in the blood,Ability,53 5 7 35,(bicarbonate / carbon dioxide buffer system),1. 碳酸氢盐缓冲系统,HCO

3、3-/H2CO3,特点: HCO3-与H2CO3的浓 度比决定血pH高低,Henderson-Hasselbalch方程,= 6.1 +1.3 = 7.4,可以缓冲所有的固定酸，不能缓冲挥发酸 缓冲能力强：含量占血液缓冲总量的1/2以上，可进行开放式调节 缓冲潜力大，通过肺和肾的调节使缓冲物质易于补充和排出。,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,特点: 主要在细胞内缓冲,3. 蛋白质缓冲系统,(protein buffer system),Pr/HPr,Hb-/HHb、HbO2-/HHbO

4、2,4. 血红蛋白缓冲对,(hemoglobin buffer system),特点: RBC特有 缓冲挥发酸,缓冲机制(Mechanism of buffer),HCl+NaHCO3NaCl+H2CO3CO2+H2O,NaOH + H2CO3NaHCO3 + H2O,接受H+或释放H+ ，减轻pH变化的程度。,(Mechanisms of respiratory control),(二) 呼吸的调节机制,调节血浆碳酸浓度,(三)肾的调节机制,(Mechanisms of renal regulation),排泄固定酸 维持血浆HCO3-浓度,1. NaHCO3重吸收(bicarbonate

5、reabsorption),2. 磷酸盐酸化 (phosphate acidification),3.氨的排泄 ( ammonia excretion),Na+,Excretion of H+ and Reabsorption of HCO3- at the proximal tubule,Capillary,Epithelial Cell,Tubule,H2O + CO2,H+,HCO3-,H2CO3,Na+,H2CO3,HCO3-,H+,CA,CA: Carbonic anhydrase,H+ ATP 酶,Excretion of H+ and Reabsorption of HCO3-

6、at the distal tubule,Capillary,Epithelial Cell,Tubule,H2O + CO2,H+,HCO3-,H2CO3,Cl-,H2CO3,HCO3-,H+,CA,CA: Carbonic anhydrase,H+,+,HPO42-,H2PO4-,=,H2O + CO2,H+,H2CO3,HCO3-,H+,Glutamine,NH3,NH4+,+,NH3,NH3,Na+,NH4+,+,Na+,Excretion of NH4+,CA,Capillary,Epithelial Cell,Tubule,(四)组织细胞的调节机制 ：,细胞外液,Cl-,Cl-,H

7、CO3-,HCO3-,血液缓冲系统：反应迅速；但缓冲作用不持久。 肺的调节：效能最大，30min达高峰；但仅对CO2有作用。 肾的调节：对排固定酸及保碱作用大；但起效慢（3-5天）。 细胞的缓冲：作用强，34h起作用但易造成电解质紊乱。,(Classification of acid-base disturbances and laboratory tests),第二节 酸碱平衡紊乱的分类 及常用检测指标,(Classification of acid- base disturbances),pH,酸中毒 碱中毒,一、酸碱平衡紊乱的分类,代谢性 呼吸性,原因,代偿性酸碱平衡紊乱 失代偿性酸碱平

8、衡紊乱,单纯性酸碱平衡紊乱 混合性酸碱平衡紊乱,(Laboratory tests),二、常用检测指标,1. pH,概念: 溶液中H+浓度的负对数。,正常值:动脉血pH 7.357.45,意义: pH:失代偿性酸中毒 pH:失代偿性碱中毒,pH(-),酸碱平衡 代偿性酸碱平衡紊乱 酸碱中毒并存相互抵消,2.动脉血二氧化碳分压 (PaCO2) partial pressure of carbon dioxide,意义: PaCO2 呼酸或代偿后代碱 PaCO2 呼碱或代偿后代酸,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: 3346（平均40）mmHg,3.标准碳酸氢盐 (

9、standard bicarbonate SB),意义:原发性 代碱 原发性 代酸,正常值: 2227(平均24 )mmol/L,4.实际碳酸氢盐(actual bicarbomate AB),意义: 受呼吸和代谢因素影响,正常值: 2227(平均24 ) mmol/L,正常情况 AB = SB AB，SB均代酸 AB，SB均代碱 SB正常， ABSB CO2滞留，急性呼酸 SB正常， ABSB CO2减少，急性呼碱,5.缓冲碱(buffer base BB),意义:原发性代酸 原发性代碱,正常值: 4552(平均48 ) mmol/L,概念:血液中一切具有缓冲 作用的阴离子总量。,概念: 标

10、准条件下，将1升全血 或血浆滴定到 pH 7.4所 需的酸或碱的量。,6.碱剩余(base excess BE),碱过多用正值表示 碱缺失用负值表示,意义: BE正值增大代碱 BE负值增大代酸,正常值: 03 mmol/L,7. 阴离子间隙(anion gap，AG),血浆中未测定阴离子(UA) 与未测定阳离子(UC)的差值。,AG=UA-UC=Na+-(Cl+HCO3),正常范围 1014mmol/L （ 平均12mmol/L）,意义: 反映血浆固定酸含量， 帮助区分代酸的类型和 混合型酸碱平衡紊乱。,(Simple acid-base disturbance),第三节 单纯性酸碱平衡紊乱,

11、(Metabolic acidosis),一、代谢性酸中毒,概念(concept): 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 mechanisms),入酸增多 摄入水杨酸类药、含氯酸性 药(固定酸)过多,产酸增多 乳酸酸中毒(lactic acidosis) 酮症酸中毒(ketoacidosis),原因(causes) ：,HCO3丢失：严重腹泻、小肠及胆道瘘管、肠吸引术等,排酸减少：严重肾衰排泄固定酸减少、肾小管性酸中毒、使用碳酸酐酶抑制剂等,原因(causes)：,其他：高钾血症，血液稀释等,1. AG增大型代酸,特

12、点: 血浆HCO3减少 血Cl正常 AG增大(固定酸增加),正常血氯型代谢性酸中毒,UA,2. AG正常型代酸,特点: 血浆HCO3减少 血Cl增加 AG正常,高血氯型代谢性酸中毒,(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,血浆H2CO3浓度,细胞外液,3. 细胞内缓冲,(intracellular buffering),4. 肾的代偿,泌H 泌氨 重吸收HCO3- 尿呈酸性,(renal compensation),5.骨骼缓冲 (skeleton buffering),Ca3(PO4)24H3C

13、a2+2H2PO4,(三)实验室各项指标变化：,(changes of laboratory test),血浆HCO3原发性,血浆H2CO3 继发性,AB、SB、BB均,BE负值,PaCO2继发性,代偿完全时PH正常，失代偿时PH7.35。,(四)对机体的影响(Effects),抑制心肌收缩力,心律失常（高钾血症）,血管对儿茶酚胺的反应性降低,1. 心血管系统,2.中枢神经系统,脑能量供应,(五) 防治的病理生理基础,治疗原发病(treatment of primary disease),应用碱性药物(supplement of base),(Pathophysiological basis

14、of prevention and treatment),二、呼吸性酸中毒(Respiratory acidosis),概念(concept): 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,(二)分类(classification),急性呼吸性酸中毒 慢性呼吸性酸中毒,(三) 呼吸性酸中毒的代偿调节(Compensation of respiratory acidosis),1. 细胞内缓冲 (intracellular buffering),2. 肾的代偿(renal

15、 compensation),慢性呼酸: 持续24h以上的CO2潴留,泌H+ 泌氨 HCO3-重吸收 尿pH,急性：PaCO2 10mmHg HCO3代偿性 1 mmol/L 慢性：PaCO2 10mmHg HCO3代偿性 3.5 mmol/L,3.实验室常用指标的变化 (changes of laboratory test),原发性: pH PaCO2 AB SB 继发性：AB、SB、BB均 BE正值,(三) 对机体的影响(Effect 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,肺性脑病,(四) 防治的病理生理基础,增加肺

16、泡通气量(Increase in alveolar ventilation),慎用碱性药物(supplement of base),(Pathophysiological basis of prevention and treatment),(Metabolic alkalosis),三、代谢性碱中毒,概念(concept): 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. 消化道失H(H loss from the gastrointestinal tract),2. 肾失H(H Loss fro

17、m 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),3. 低钾性碱中毒(alkalosis induced by potassium depletion),4. 碳酸氢钠摄入过多(Excess bicarbonate intake),盐水抵抗性碱中毒,盐水反应性碱中毒,分类：,(二) 机体的代偿调节 (Compensation),3. 细胞内缓冲,(intracellular buffering),细胞外液H,血K ,4.

18、肾的代偿(renal compensation),泌H+ 泌氨 HCO3-重吸收 尿pH ,5. 实验室常用指标的变化,(changes of laboratory test),(三) 对机体的影响(Effects),1. 中枢神经系统(central nervous system),2. 神经肌肉应激性升高 (increase in neuromuscular excitability),机制: pH， 血中游离Ca2+,手足搐搦,4. 血红蛋白解离曲线左移 (left-shift of oxygen dissociation curve),3. 低钾血症(hypokalemia),(四)

19、防治的病理生理基础,治疗原发病(treatment of primary disease),(Pathophysiological basis of prevention and treatment),盐水抵抗性碱中毒少用利尿剂；使用碳酸酐酶抑制剂、抗醛固酮药、补钾等,盐水反应性碱中毒等张或半张的盐水；含氯酸性药等,四、呼吸性碱中毒(Respiratory alkalosis),概念(concept): 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,中枢病变，精神因素,高代谢，药物

20、),(二)分类(classification),急性呼吸性碱中毒 慢性呼吸性碱中毒,(二) 呼吸性碱中毒的代偿调节(Compensation of respiratory alkalosis),1. 细胞内缓冲 (intracellular buffering),2. 肾的代偿(renal compensation),泌H+ 泌氨 HCO3-重吸收 尿pH,急性: PaCO2 10 mmHg HCO3代偿性 2mmol/L,慢性: PaCO2 10mmHg HCO3代偿性 5mmol/L,3.实验室常用指标的变化 (changes of laboratory test),(三)对机体的影响(E

21、ffect of respiratory alkalosis),PaCO2 脑血流量,(四) 防治的病理生理基础,治疗原发病(treatment of primary disease),(Pathophysiological basis of prevention and treatment),第四节 混合型酸碱平衡紊乱 (Mixed acid-base disturbance),同一病人体内有两种或两种 以上的酸碱平衡紊乱同时存在。,一、双重性酸碱失衡,酸碱一致性 酸碱混合性,呼吸心跳骤停等,pH PaCO2 HCO3-,1、呼酸合并代酸(A mixed respiratory acidos

22、is- metabolic acidosis),1. 病因(causes),2. 特点 ( characteristics ),高热合并呕吐肝硬化应用利尿剂,pH PaCO2 HCO3- ,2、呼碱合并代碱(A mixed respiratory alkalosis- metabolic alkalosis),1. 病因(causes),2. 特点 ( characteristics ),慢性肺疾患应用利尿剂或合并呕吐,pH (-)、 PaCO2 HCO3- ,3、呼酸合并代碱(A mixed respiratory acidosis- metabolic alkalosis),1. 病因(causes),2. 特点 ( characteristics),水杨酸中毒肾衰合并通气过度,4、呼碱合并代酸(A mixed respiratory alkalosis-metabolic acidosis),1. 病因(causes),2. 特点 (characteristics),pH (-)、 PaCO2 HCO3- ,呕吐伴有腹泻