第三章-酸碱平衡和酸碱平衡紊乱.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章,酸碱平衡和酸碱平衡紊乱,（Acid-base balance and imbalance）,Contents(主要内容),Acid-base homeostasis,酸碱的自稳态,P,arameters of acid-base balance,反映酸碱平衡常用的指标,Simple acid-base disturbance,单纯型酸碱平衡紊乱,Mixed,acid-base disturbances,混合型酸碱平衡紊乱,1,.,什么是,酸碱平衡紊乱,，机体对酸碱平衡是怎样进行,调节,的？,2.一个病人的,pH等于7.4,，他有没有酸碱失衡？为什么？,3.一个病人的,pH、PaCO,2,、HCO,3,-,均正常,，他有没有酸碱失衡?为什么？,4.怎样分析一个酸碱平衡紊乱的病例？,5.,代谢性酸中毒,、,呼吸性酸中毒,、,代谢性碱中毒,和,呼吸性碱中毒,各有哪些特点？对机体有何影响？,6.怎样判断一个病例是,单纯型还是混合型,酸碱失衡？,7,.,混合型酸碱失衡有哪些,类型,？各有何,特点,？,第一节,Acid-base homeostasis,（酸碱的自稳态,),细胞外液,适当的pH,值对于维持细胞正常代谢是必须的。生理情况下血浆的pH值为,7.357.45,（平均7.40）。,细胞外液中存在一些,酸性物质，,也存在一些,碱性物质，,这些酸和碱共同决定了,血液的pH值,。(,酸碱概念后),Acid-base balance(酸碱平衡):,生理情况下，机体处理体内多余的酸碱物质，保持体液,酸碱度相对恒定,的过程。pH7.357.45,Acid-base disturbance(,酸碱平衡紊乱),:,病理情况下，机体出现,酸碱超负荷,、,严重不足,或,调节机制障碍,，导致机体内,酸、碱浓度改变/或由此而引起的pH改,变，称为酸碱平衡紊乱。,一、concepts of acid and base,（酸与碱的概念）,酸：,凡能,释放H,的物质。如,H,2,SO,4,、NH,4,+,、H,2,CO,3,等。,碱：,凡能,接受H,的物质。如OH,-,、,SO,4,2-,、NH,3,等。,二者形成一个,共轭体,。,二、,kinds and,sources of acids,（体内,酸,的种类和来源）,1、,volatile acid(挥发酸),即,H,2,CO,3,H,+,+HCO,3,-,H,2,CO,3,CO,2,H,2,O,15 mol/day,300-400L/day,可经肺呼出,挥发酸,(volatile acid),生物氧化的终产物,CO,2,CO,2,CO,2,CA,生物氧化的中间产物,乳酸,丙酮酸H,酮体,-羟丁酸,乙酰乙酸,丙酮,脂肪酸,H,3,PO,4,磷脂,H,2,SO,4,蛋白质,尿酸,核酸,物质分解代谢,食物：,肉类、食品添加剂等,药物：,NH,4,CL、HCL、盐酸制剂等,2、,nonvolatile acid(,固定酸,):,50-100mmol/d,3、摄入,2、NH,3,氨基酸脱氨基,3、蛋白质及(有机)酸阴离子 代谢,如：Hb,-,、Pro,-,、HPO,4,2-,机体,产酸多,于产碱,临床上,酸中毒,多于碱中毒,四、,Regulation of acid-base balance,（,机体酸碱平衡的调节）,1、buffer action of,the blood,血液的缓冲作用,2、buffer effect of cells,组织细胞的调节作用,3、respiratory regulation of acid-base balance,呼吸的调节作用,4、renal regulation of acid-base balance,肾的调节作用,1、buffer action of the blood,（血液,的缓冲作用）,1.1 缓冲的概念（buffer）,弱酸,及其,共轭碱,构成的具有缓冲酸或碱能力的缓冲对称为,缓冲系统。,向溶液中加入酸或碱时，溶液中的,缓冲系统,防止溶液中的pH发生显著变动的作用称为,缓冲,。,全血中各缓冲系统的含量与分布,缓冲系统,占全血缓冲系统%,血浆,HCO,3,-,/H,2,CO,3,35,红细胞,HCO,3,-,/H,2,CO,3,18,Hb,-,/H-Hb，HbO,2,-,/H-HbO,2,35,Pro,-,/H-Pro,7,HPO,4,2-,/H,2,PO,4,-,5,1.3 血液中的主要缓冲对,1.3.1 碳酸氢盐缓冲对,HCO,3,-,H,2,CO,3,机体最重要的缓冲对,含量大，,缓冲能力强大，,占全血缓冲,能力的,53,HCO,3,-,/H,2,CO,3,的比值决定血液的,pH,开放体系，肺及肾可对二者的浓度进,行调节,(,后述,),，使其保持在,20:1,1、buffer action of the blood,（血液,的缓冲作用）,Henderson-hasselbalch equation:,正常时，血液HCO,3,-,为24 mmol/L,H,2,CO,3,为1.2 mmol/L,二者的比值为,20:1,血液的pH值正好为7.4。,只要二者的比值不变,就能保证血液的,pH,为,7.4,；,肺和肾的调节，就是使二者的比值保持在,20:1,。,血液pHpKalg,HCO,3,-,H,2,CO,3,38,时为6.1 1.3 7.4,pKa:碳酸解离常数的负对数,为常数,1、buffer action of the blood,（血液,的缓冲作用）,1.4 缓冲系统对酸碱的缓冲作用,中和反应,固定酸和碱,可被,所有的缓冲对,缓冲,H,HCO,3,-,H,2,CO,3,OH,-,H,2,CO,3,HCO,3,-,+H,2,O,挥发酸,只能被,非碳酸氢盐,缓冲对缓冲,Hb,-,/H-Hb，HbO,2,-,/H-HbO,2,Pro,-,/H-Pro(血浆及细胞内),HPO,4,2-,/H,2,PO,4,-,1、buffer action of the blood,（血液,的缓冲作用）,缓冲后的结果：,强,酸,(,碱,),弱,酸,(,碱,),如：乳酸HCO,3,-,乳酸,-,+H,2,CO,3,这种变化如不能及时纠正，,HCO,3,-,/H,2,CO,3,的比值势必出现变化，进而引起血液,pH,的变化。肺和肾的作用就是分别对其进行调节，使其保持在,20:1,。,1、buffer action of the blood,（,血液,的缓冲作用）,中枢,化学感受器,主要通过控制,CO,2,排出量，维持,HCO,3,-,/H,2,CO,3,=20/1,延脑中枢化学感受器,(,主要,),Pa CO,2,=60mmHg(+),80mmHg(-),CO,2,麻醉,(narcosis),外周化学感受器,主,A,体，颈,A,体外周化学,感受器，,PaO,2,神经反射性调节,肺组织中的,牵张感受器、,J,感受器,(,毛细血管旁感受器,),、,呼吸肌内的,本体感受器,PaCO,2,中枢化学R,呼吸加深加快,CO,2,排出,PaCO,2,PaO,2,pH,外周化学R,呼吸中枢,pH,调节对象和目的：,血液中的,HCO,3,-,，使血液中,HCO,3,-,/H,2,CO,3,的比值保持在,20:1,。因此,将HCO,3,-,称为影响酸碱平衡的,代谢性,因素。,3、renal regulation,(,肾,的调节作用/代谢性调节),肾小管上皮细胞重吸收,HCO,3,-,入血,;,肾小管上皮细胞排泌,H,或,NH,4,+,入肾小管腔,;,二者为一偶联的过程，,即肾小管上皮,细胞,重吸收,一个,HCO,3,-,入血，必然伴随,一个,H,或,NH,4,+,排泌到肾小管,管,腔,;,上述中心环节贯穿肾调节的所有方式。,Why?,中心环节：,3、renal regulation,(肾,的调节作用/代谢性调节),Na,+,K,+,ATP酶,提供能量,基侧膜,Na,+,HCO,3,-,载体,同向转运入血,刷状缘,碳酸酐酶,的作用,H,+,+HCO,3,-,H,2,CO,3,H,2,O+CO,2,CA,3.1 H,+,Na,+,交换,（,H,+,Na,+,反向转运):,近曲小管，泌,H,+,2/3,近曲小管,，产NH,3,的主要场所，H,+,随NH4,+,排出，,Na,+,K,+,ATP酶,供能，,-酮戊二,酸产生的 HCO,3,-由,Na,+,HCO,3,-,载体,同向转运入血。,在,远曲小管,，NH,3,主要通过,弥散,排出。,3.3 NH,4,+,Na,+,交换,在远曲小管上皮细胞的管腔侧有此两种交换：,当,K,+,Na,+,时，则H,+,Na,+,;反之,H,+,Na,+,K,+,Na,+,血液,细胞,管腔,3.4 H,+,Na,+,交换与K,+,Na,+,交换,的竞争性抑制作用,4、buffer effect of cells,（,组织细胞,的调节）,细胞内外离子转移,和,细胞内缓冲,H,K,交换,细胞内和血浆之间的交换,发生于机体的,大部分,细胞,见于各种类型的酸碱平衡紊乱。,HCO,3,-,CL,-,交换,(chloride shift),红细胞,内,和血浆之间交换,见于呼吸性酸碱平衡紊乱。,H,Ca,2,交换,骨,组织和血浆之间的交,换,见于慢性酸中毒。,交换进入细胞内的H,被细胞,内的,蛋白质,及,磷酸盐,所缓冲,HCO,3,-,红细胞,肌细胞,细胞的离子交换(,Role of cells),H,+,K,+,HCO,3,-,特点,缓冲能力强,引起血浆离子浓度变化,Cl,-,H,+,K,+,酸中毒,碱中毒,Cl,-,红,细胞的缓冲作用,CO,2,+H,2,OH,2,CO,3,HCO,3,-,CO,2,HCO,3,-,H,+,+Hb,-,HHb,Cl,-,Cl,-,CA,骨骼,的缓冲作用,骨质脱钙、骨质软化,5、呼吸性调节和代谢性调节,互为代偿，共同调节,呼吸性,因素变化后，,代谢性,因素代偿,H,2,CO,3,HCO,3,-,肾代偿,H,2,CO,3,HCO,3,-,肾代偿,H,2,CO,3,代谢性,因素变化后，,呼吸性、代谢性,因素均可代偿,HCO,3,-,肾代偿,H,2,CO,3,HCO,3,-,肺代偿,肺代偿,HCO,3,-,肾代偿,HCO,3,-,五、各调节系统的特点,血液缓冲系统：,起效,迅速,只能将强酸（碱,),弱酸,(,碱,),，但,不能改变,酸,(,碱,),性物质的总量,;,组织细胞：,调节作用,强大,但可引起,血钾,浓度,的异常；,呼吸调节：,调节作用,强大,起效,快,30 min,可,达高峰；但仅对,CO2,起作用；,肾调节：,调节作用,强大,但起效,慢,于数小时,方可发挥作用,35d,达高峰。,六、小结(酸碱平衡的调节),体液的缓冲，使强酸或强碱变为弱酸或,弱碱，防止,pH,值剧烈变动；,同时使,HCO,3,-,/H,2,CO,3,出现一定程度的变化。,呼吸的变化，调节血中,H,2,CO,3,的浓度；,肾调节血中,HCO,3,-,的浓度，,使,HCO,3,-,/H,2,CO,3,二者的比值保持,20:1,血液,pH,保持,7.4,。,第二节,Parameters of acid-base balance,反映酸碱平衡紊乱的常用指标及其意义,Contents(主要内容),Concept of acid-base disturbance,(,酸碱平衡紊乱的概念,),Category,of acid-base disturbance,(,酸碱平衡紊乱的常见类型,),Parameters of acid-base,disturbance,(,判定酸碱平衡紊乱常用指标,),一、Concept of acid-base disturbance,酸碱平衡紊乱的概念,病理情况下，机体出现,酸碱超负荷,、,严重不足,或,调节机制障碍,，导致机体内,酸、碱浓度改变/或由此而引起的pH改,变，称为,酸碱平衡紊乱,。,二、,Category,of acid-base disturbance,酸碱平衡紊乱的类型,血液pHpKalg,HCO,3,-,H,2,CO,3,由此公式可知,血液酸碱平衡紊乱的基本特征是血液中,HCO,3,-,和,H,2,CO,3,的异常变化。,根据二者的变化情况，酸碱平衡紊乱可有以下几种类型:,呼吸性,酸,中毒,代谢性,酸,中毒,呼吸性,碱,中毒,代谢性,碱,中毒,HCO,3,-,pH,H,2,CO,3,代谢性(碱),呼吸性(酸),病因,原发改变,分类,二、,Category,of acid-base disturbance,酸碱平衡紊乱的类型,1、单纯型酸碱平衡紊乱,pH,代偿性,:,pH,仍在,正常范围,之内,即,HCO,3,-,/H,2,CO,3,仍为,20:1,但各,自的,含量,出现,异常,变化。,失代偿性,:,pH,明显异常，超出正常范围。,2、,按代偿程度及pH变化分为,二、,Category,of acid-base disturbance,酸碱平衡紊乱的类型,3、混合型酸碱紊乱：HCO,3,-,和H,2,CO,3,均变,3.1 酸碱一致型,HCO,3,-,H,2,CO,3,代碱,+,呼碱,HCO,3,-,H,2,CO,3,代酸,+,呼酸,3.2 酸碱混合型,HCO,3,-,H,2,CO,3,代酸,+,呼碱,HCO,3,-,H,2,CO,3,代碱,+,呼酸,二、,Category,of acid-base disturbance,酸碱平衡紊乱的类型,3.3 三重酸碱平衡紊乱,呼酸和呼碱不可能同时产生,因此三重性酸碱平衡紊乱只有两种类型:,呼酸,代酸代碱,呼碱,代酸代碱,代酸,和,代碱,同时存在常见于：,严重胃肠炎时呕吐加腹泻并伴有低钾和脱水，,尿毒症病人或糖尿病病人剧烈呕吐。,二、,Category,of acid-base disturbance,酸碱平衡紊乱的类型,pH,值,动脉血,CO,2,分压（,PaCO,2,）,标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐,(SB/AB),缓冲碱,(BB),碱剩余,(BE),阴离子间隙,(AG),三、,Parameters of acid-base,disturbance,判定酸碱平衡紊乱的常用指标,判断酸碱状态的主要工具。它能自动测出,pH（或H,+,）和PaCO,2,，并根据,Henderson,Hassalbalch,公式计算出HCO,3,-,及其他酸碱参数,（blood-gas analysis parameter)。,血气分析的主要理论依据：血液pH主要取决于,血液缓冲系统,，尤其是,碳酸氢盐缓冲系统缓冲酸与碱的比例,。,血气分析仪,三、,Parameters of acid-base,disturbance,判定酸碱平衡紊乱的常用指标,1、动脉血pH值(,7.35-7.45,平均,7.4,),1.1 概念:,动脉血中H,浓度的负对数值,HCO,3,-,pH,PaCO,2,pHpKalg,HCO,3,-,H,2,CO,3,.,PaCO,2,HCO,3,-,pKalg,PaCO,2,or,pH,or ,HCO,3,-,or,pH,or,酸中毒,正常,碱中毒,6.8,7.357.45,7.8,H,+,45 35nmol/L,极限,极限,1.2 正常值,1.3 意义,升高,:,碱中毒,降低,:,酸中毒,正常,:,正常,无酸碱平衡紊乱,代偿性,酸碱平衡紊乱,混合型,酸碱平衡紊乱,2.PaCO,2,(动脉血CO,2,分压),2.1 概念,动脉血中,物理溶解,的CO,2,分子,所产生的张力,2.2,正常值,33 46 mmHg (平均：40mmHg),(4.396.25kPa)(平均5.32kPa),三、,Parameters of acid-base,disturbance,判定酸碱平衡紊乱的常用指标,2.3 意义：,反映血液中H,2,CO,3,的浓度,呼吸,对酸碱平衡的影响,(4.396.25kPa),CO,2,呼出过多,正常,CO,2,潴留,呼碱,或,代偿后的代酸,呼酸,或,代偿后的代碱,|3346mmHg|,3、HCO,3,-,actual bicarbonate(,AB,实际碳酸氢盐),standard bicarbonate(,SB,标准碳酸氢盐),3.1 概念,AB,：隔绝空气的动脉血，在实际PaCO,2,、,血氧饱和度及体温条件下，所测得,的HCO,3,-,含量。受,代谢,和,呼吸,两方,面的影响。,三、,Parameters of acid-base,disturbance,判定酸碱平衡紊乱的常用指标,3.2 正常值,SB：22 27 mmol/L（平均:24mmol/L）,AB=SB,SB：,全血在标准条件下（温度38，血红,蛋白氧饱和度为100%，PaCO,2,40,mmHg的气体平衡）所测得的血浆,HCO,3,-,浓度。,(排除了呼吸因素，仅反映代谢因素）,3.3 意义,AB和SB的差值反映了,呼吸,因素。,AB SB时，PaCO,2,，,见于,呼酸,或,代偿后代碱,AB,预测值的最大值，CO,2,潴留，,代酸+呼酸,。,如,实测值,预测值的最小值,CO,2,排出过多,代酸+呼碱,HCO,3,-,pH,PaCO,2,例 1.2,肺炎休克患者：,pH 7.26，HCO,3,-,16mmol/L，PaCO,2,37mmHg；,预测,PaCO,2,=1.516+82=322=3034,实际,PaCO,2,=37，,超过预测最高值34，为,代酸+呼酸,例1.3,肾炎发热患者：,pH 7.39，HCO,3,-,14mmol/L，PaCO,2,24mmHg；,预测,PaCO,2,=1.514+82=292=2731,实际,PaCO,2,=24，低于预测最低值27，为,代酸+呼碱,代偿公式：,预测PaCO,2,=1.5HCO,3,-,82,HCO,3,-,pH,PaCO,2,(五)changes of acid-base parameters (实验室常用指标的变化),原发性,:,pH SB AB BB BE,继发性,:,PaCO,2,ABSB,CO,2,潴留,ABSB,SB,正常：,急性呼酸,(,无代偿,),b.ABSB,SB正常：,代偿后的呼酸,代偿后的代碱,呼酸+代碱,3.3.3 ABSB,CO,2,呼出过多,ABSB,SB,正常：,急性呼碱,(,无代偿,),b.ABSB,SB正常：,代偿后的呼碱,代偿后的代酸,呼碱+代酸,