1、第四章第四章 酸碱平衡和酸碱平衡紊酸碱平衡和酸碱平衡紊乱乱 病理生理学病理生理学Pathophysiology 退出退出在此幻灯片插入公司的徽在此幻灯片插入公司的徽标从从“插入插入”菜菜单选择图片片找到徽找到徽标文件文件单击“确定确定”重新重新设置徽置徽标大小大小单击徽徽标内任意位置。徽内任意位置。徽标外部外部出出现的方框是的方框是“调整控点整控点”使用使用这些重新些重新设置置对象大小象大小如果在使用尺寸如果在使用尺寸调整控点前按下整控点前按下 shift 键,则对象改象改变大小但大小但维持原比例。持原比例。2024/5/22 周三周三1.机体的代谢活动必须在具有适宜酸碱度的内环境中进行。病理
2、情况下机体可出现酸碱超负荷、严重不足和调节机制障碍,导致体液内环境酸碱稳态破坏,形成酸碱平衡紊乱。2024/5/22 周三周三2.第一第一节 酸碱物酸碱物质的来源及的来源及稳态 体液酸碱物体液酸碱物质的来源的来源退出退出主菜主菜单酸碱平衡的酸碱平衡的调节2024/5/22 周三周三3.体液酸碱物质的来源酸酸能提供能提供质子(子(H)的物的物质如:如:HCl H2SO4 H2CO3 NH 4类型及型及来源来源挥发性酸性酸 H2CO3CO2H2OCO2CO2CO2固定酸固定酸H2SO4 H3PO4尿酸尿酸 甘油酸甘油酸丙丙酮酸酸 乳酸乳酸三三羧酸酸 酮体体体内物体内物质代代谢产生生食物在体内食物在
3、体内转化或化或经氧化后生成氧化后生成2024/5/22 周三周三4.碱碱碱能接受能接受质子的任何物子的任何物质如如:OH HCO3 Pr 氨基氨基来源:来源:体内物体内物质代代谢产生生氨基酸氨基酸脱氨基脱氨基食物中所含金属元食物中所含金属元素在体内的氧化素在体内的氧化产物物菜菜 果果 豆豆 奶奶含含 Na K Ca Mg 和和 有机酸有机酸盐2024/5/22 周三周三5.酸碱平衡的酸碱平衡的调节体液体液缓冲系冲系统肺肺肾组织细胞胞2024/5/22 周三周三6.体液体液缓冲系冲系统的的调节缓冲系冲系统:由弱酸和其共扼碱构成的具有:由弱酸和其共扼碱构成的具有缓 冲酸或碱能力的混合溶液体系。冲酸
4、或碱能力的混合溶液体系。H2CO3 H HCO3弱酸弱酸共扼碱共扼碱NaHCO3 H2CO3Na2HPO4NaH2PO4NaPr Hpr细胞外液胞外液细胞内液胞内液KHPO4KH2PO4KHCO3 H2CO3Hb(O2)HHb(O2)缓冲冲方方式式HA NaHCO3 H2CO3 NaAH2CO3 NaOH NaHCO3 H2O 特点:迅速特点:迅速2024/5/22 周三周三7.肺的肺的调节肺通肺通过改改变CO2的排出量的排出量调节血血浆碳酸碳酸浓度,来度,来维持血持血浆pH相相对恒定恒定调节方方式式CO2CO2CO2调节机制机制CO2延髓化学延髓化学R呼吸中枢呼吸中枢呼吸运呼吸运动改改变肺通
5、气量改肺通气量改变特点:几分特点:几分钟后后发生生PaO2 pH外周化外周化学学R2024/5/22 周三周三8.肾脏的的调节肾脏通通过排酸(排酸(H或固定酸)以及重吸收碱或固定酸)以及重吸收碱 (HCO3)对酸碱平衡酸碱平衡进行行调节调节方方式式 近端近端肾小管小管泌泌H保碱保碱远端端肾小管泌小管泌H重吸收重吸收HCO3肾小管泌小管泌NH4(NH 3)2024/5/22 周三周三9.近端肾小管泌H(Na H)远端肾单位泌H和HCO3重吸收NaKNaNaCO2H2OH2CO3HCO3HHHCO3HCO3H2CO3CACACO2H2OCO2H2OCAH2CO3HCO 3 HCl2024/5/22
6、 周三周三10.尿的酸化尿的酸化CO2 H2OH2 CO3 H CO3-H H ClH CO2-H PO4 2-Na H 2 PO4 pH肾小管小管细胞胞血管血管小管腔小管腔2024/5/22 周三周三11.NH4的排出近端近端肾小管小管集合管集合管管周毛管周毛细血管血管肾小管腔小管腔谷氨谷氨酰胺胺谷氨酸谷氨酸NH3-酮戊戊二酸二酸HCO3-NH3CO2H2OH2CO3H NH4NH 4NaCl-NaNaHCO3-NH4ClNH3 HNH 4CO2H2OH2CO3HCO3-H H Cl-Cl-11酶CACA12024/5/22 周三周三12.组织细胞的胞的调节作用作用组织细胞胞血液血液HKNa
7、肝肝脏细胞胞NH3HOH-NH4NH3尿素尿素骨骼骨骼Ca3(PO4)2HCa2PO43-Ca2PO43-HH2PO4-2024/5/22 周三周三13.反映酸碱平衡状况的常用指标pH值动脉血脉血CO2分分压(PaCO2)标准碳酸准碳酸氢盐和和实际碳酸碳酸氢盐缓冲碱冲碱碱剩余碱剩余阴离子阴离子间隙隙2024/5/22 周三周三14.动脉血脉血CO2分分压(PaCO2)是血是血浆中呈物理溶解状中呈物理溶解状态的的CO2分子分子产生的生的张力(力(PaCO2),反映肺的通气状反映肺的通气状态,PaCO2与肺的通气与肺的通气量成反比,量成反比,正常正常值:33-46mmHg(平均平均40mmHg)意
8、意义:是否是否为呼吸性酸碱紊乱,呼吸性酸碱紊乱,代代偿后的代后的代谢性酸碱紊乱,性酸碱紊乱,2024/5/22 周三周三15.标准碳酸准碳酸氢盐和和实际碳酸碳酸氢盐标准碳酸准碳酸氢盐(standard bicarbonate,SB)全血在全血在标准状准状态下所下所测得的血得的血浆HCO3-含量含量正常正常值:22-27mmol/L(平均平均24 mmol/L)意意义:反映代反映代谢性酸碱紊乱性酸碱紊乱呼吸性酸碱紊乱后的呼吸性酸碱紊乱后的肾代代偿2024/5/22 周三周三16.实际碳酸碳酸氢盐(actual bicarbonate,AB)隔隔绝空气的血空气的血标本在本在实际状状态下下测得的得的
9、HCO3-含量含量意意义:受呼吸和代受呼吸和代谢两方面的影响两方面的影响当当ABSB 24mmol/L时,正常,正常AB,SB 同同时升高或降低,反映代升高或降低,反映代谢因素因素 AB SB,表示表示CO2有潴留,合并呼吸因素有潴留,合并呼吸因素 AB SB,表示表示CO2排出排出过多,合并呼吸因素多,合并呼吸因素2024/5/22 周三周三17.缓冲碱(冲碱(buffer base,BB)包括血液中一切具有包括血液中一切具有缓冲作用的阴离子冲作用的阴离子总和。和。正常正常值:45-52mmol/L(平均平均48 mmol/L)意意义:反映代反映代谢性因素的指性因素的指标2024/5/22
10、周三周三18.碱剩余(碱剩余(base excess,BE)在在标准条件下,用酸或碱滴定全血准条件下,用酸或碱滴定全血标本至本至 pH7.40时所需的酸或碱的量所需的酸或碱的量正常正常值:-3.0 3.0mmol/L意意义:反映代反映代谢性因素的性因素的变化化BE负值增加,代增加,代谢性酸中毒性酸中毒BE正正值增加,代增加,代谢性碱中毒性碱中毒 用酸滴定,得正用酸滴定,得正值,碱,碱过多多 用碱滴定,得用碱滴定,得负值,酸,酸过多多2024/5/22 周三周三19.阴离子阴离子间隙(隙(anion gap,AG)血血浆中未中未测定的阴离子与未定的阴离子与未测定的阳离子的差定的阳离子的差值NaU
11、CCl-HCO3-UAAGAG UA UCNa(Cl-HCO3-)140 (104 24)12mmol/L(10-14)意意义:反映代反映代谢性酸中毒的性酸中毒的 指指标(AG增高型)增高型)2024/5/22 周三周三20.酸碱平衡紊乱的酸碱平衡紊乱的类型型pHHCO3-H2CO3酸中毒酸中毒碱中毒碱中毒代代谢性性酸中毒酸中毒碱中毒碱中毒呼吸性呼吸性酸中毒酸中毒碱中毒碱中毒2024/5/22 周三周三21.代代谢性酸中毒(性酸中毒(metabolic acidosis)概念:概念:血血浆HCO3-原原发性减少,性减少,pH下降下降原因和原因和 机制:机制:HCO3-减少减少或或H增多增多HC
12、O3-丢失失肠道液道液丧失失肾小管酸中毒小管酸中毒碳酸碳酸酐酶抑制抑制剂烧伤血血浆渗出渗出固定酸增多固定酸增多乳酸酸中毒乳酸酸中毒酮症酸中毒症酸中毒肾功能障碍功能障碍酸物酸物摄入入过多多血液稀血液稀释高高钾血症血症反常性碱性尿反常性碱性尿2024/5/22 周三周三22.代酸的分代酸的分类AG增高型代酸(血增高型代酸(血氯正常)正常)NaAGHCO3-Cl-常常见原原因因摄入酸入酸过多:多:水水杨酸酸 产酸增加:酸增加:乳酸乳酸 酮症酸中毒症酸中毒 排酸减少:排酸减少:肾小球小球滤过率率严重减少重减少AGAG正常型代酸(高血正常型代酸(高血氯)NaAGHCO3-Cl-常常见原原因因摄入酸入酸过
13、多:多:服用含服用含氯酸性酸性药 排酸减少:排酸减少:肾衰但小球衰但小球滤过率尚可率尚可 肾小管性酸中毒小管性酸中毒 碳酸碳酸酐酶抑制抑制剂HCO3 -丢失:失:腹泻腹泻 肠道引流道引流 ClHCO3 -HCO3 -2024/5/22 周三周三23.代酸代酸时机体的代机体的代偿调节血液及血液及细胞内的胞内的缓冲代冲代偿调节作用作用肺的代肺的代偿调节作用作用肾的代的代偿调节作用作用2024/5/22 周三周三24.代酸的血液及代酸的血液及细胞内的胞内的缓冲冲调节血液的血液的缓冲冲HH HCO3-H2CO3CO2 H2O肺肺H Buffer HBuf 缓冲作用即刻冲作用即刻发生,生,HCO3-被不
14、断消耗被不断消耗特点特点 细胞内的胞内的缓冲冲 HK 特点特点2-4小小时起作用,易引起起作用,易引起高高钾血症血症2024/5/22 周三周三25.代酸肺的代酸肺的调节特点特点H颈动脉体脉体主主动脉体的脉体的化学感受器化学感受器反射反射呼吸呼吸中枢中枢兴奋增加呼吸增加呼吸频率率幅度幅度排出排出CO2数分数分钟后启后启动,30分分钟见效,效,12-24小小时达高峰达高峰有限,当有限,当CO2过低或因通气低或因通气过度氧交度氧交换过少可少可抑制呼吸中枢抑制呼吸中枢HCO3-PaCO2pH2024/5/22 周三周三26.代酸代酸肾脏的代的代偿调节作用作用加加强泌泌H 、泌泌NH4,回吸收回吸收H
15、CO3-H HCO3-pHHCO3-PaCO2特点特点起效慢,起效慢,3-5天达高峰,天达高峰,有一定的局限性,有一定的局限性,如如对肾脏疾病引起的代酸代疾病引起的代酸代偿作用差作用差2024/5/22 周三周三27.反映酸碱平衡的常用指反映酸碱平衡的常用指标的的变化化趋势通通过代代偿调节,若能使,若能使NaHCO3/H2CO3的比的比值接接 近近 20:1,血液,血液pH可在可在正常正常范范围内内,此,此时称称为 代代偿性代性代谢性酸中毒性酸中毒;如如经代代偿血血浆NaHCO3/H2CO3的比仍的比仍降低,降低,pH下降下降,称称为失代失代偿性代性代谢性酸中毒;性酸中毒;其他指其他指标的原的
16、原发性性变化是:化是:SB降低,降低,AB降低,降低,BB降低,降低,BE负值增加,增加,继发性性变化是:化是:PaCO2降低,血降低,血K升高升高。2024/5/22 周三周三28.代酸代酸对机体的影响机体的影响主要是主要是针对心血管心血管、中枢神中枢神经系系统和和呼吸呼吸的影响的影响心血管心血管室性心律失常室性心律失常心肌收心肌收缩力减弱力减弱血管血管对儿茶酚胺儿茶酚胺反反应性降低性降低高高钾血症血症H升高升高钙代代谢障碍障碍中枢神中枢神经系系统抑制状抑制状态:乏力,倦怠乏力,倦怠嗜睡,意嗜睡,意识障碍障碍昏迷,死亡昏迷,死亡 -氨基丁酸增多氨基丁酸增多氧化磷酸化抑制氧化磷酸化抑制ATP减
17、少减少脑血管血管扩张供血不足供血不足呼吸系呼吸系统代代偿时兴奋,Kussmaul呼吸;失代呼吸;失代偿时抑制抑制2024/5/22 周三周三29.呼吸性酸中毒(呼吸性酸中毒(respiratory acidosis)概念:概念:由于由于CO2排出障碍或排出障碍或CO2吸入吸入过多,多,使血使血浆中中PaCO2原原发性升高,性升高,导致致pH下降下降 原因:原因:呼吸系呼吸系统功能障碍功能障碍CO2排出排出减少减少 分分类:急性呼酸急性呼酸慢性呼酸慢性呼酸2024/5/22 周三周三30.呼酸机体的代呼酸机体的代偿调节急性呼酸急性呼酸 的代的代偿调节主要靠主要靠细胞内外胞内外离子交离子交换及及细
18、胞内胞内缓冲冲慢性呼酸慢性呼酸 的代的代偿调节主要主要为肾脏的的代代偿调节 不不易易完完全全代代偿可可完完全全代代偿PaCO2增加增加10,HCO3-增加增加3.52024/5/22 周三周三31.急性呼酸的代急性呼酸的代偿调节CO2RBCCO2H2OH2CO3HHCO3-Hb(O2)-HHb(O2)Cl-HCO3-Cl-特点特点代代偿有限,有限,CO2升高升高10,HCO3-升高升高0.7-1,血血浆Cl-下降下降2024/5/22 周三周三32.呼酸呼酸时常常见指指标的的变化化趋势当当 HCO3-/H2CO3 低于低于20:1时,pH 降低降低,为失代失代偿性呼酸性呼酸当当 HCO3-/H
19、2CO3 接近接近20:1时,pH 在正常在正常 范范围内,内,为 代代偿性呼酸性呼酸当当 PaCO2原原发性升高性升高时,ABSB(升高),升高),HCO3-继发性升高,性升高,BE、BB变化不大或增加化不大或增加 血血钾升高升高2024/5/22 周三周三33.呼酸呼酸对机体的影响机体的影响受受PaCO2升高的影响,主要升高的影响,主要对心血管心血管,中枢神中枢神经影响大影响大;急性明急性明显。对血管血管扩张血管血管脑血管血管扩张头痛痛 间接作用接作用肺小肺小动脉收脉收缩,肺肺动脉高脉高压直接作用直接作用中枢神中枢神经系系统的功能改的功能改变头痛,不安,震痛,不安,震颤,精神精神错乱,嗜睡
20、,昏迷乱,嗜睡,昏迷肺性肺性脑病病2024/5/22 周三周三34.代代谢性碱中毒(性碱中毒(metabolic alkalosis)概念:血概念:血浆中中HCO3-原原发性增多性增多,导致致pH升高升高 原因和原因和 机制:机制:HCO3-HHCO3-摄入或入或重吸收重吸收2024/5/22 周三周三35.代碱代碱H丢失的病因失的病因从胃从胃丢失失呕吐呕吐胃液抽吸胃液抽吸失失氯性腹泻性腹泻H、Cl-、K 有效循有效循环血容量血容量均减少均减少 来自壁来自壁细胞胞HCO3 不能中和不能中和低低Cl-使使肾对HCO3 重吸收增多重吸收增多低低K 使使 K H 交交换减少减少继发性性醛固固酮增多增
21、多 从从肾脏丢失失利尿利尿剂盐皮皮质激素激素糖皮糖皮质激素激素排排Na利尿利尿剂(髓(髓袢)袢),使,使远曲小管曲小管NaH 交交换增增加(尿流速度),加(尿流速度),重吸收重吸收HCO3-增加增加醛固固酮(样)作用)作用Cushing综和症和症2024/5/22 周三周三36.胃液和胃液和肠液的分泌液的分泌H2O CO2H H CO3-HK H CO3-Cl-Cl-Cl-KKKNa Na HH CO3 -H NaH2OH CO3-CO2 H2O餐后碱潮餐后碱潮HCO2 H2O2024/5/22 周三周三37.低低氯导致代碱的机制致代碱的机制使使肾小管小管对HCO3-的重吸收增加,减少的重吸收
22、增加,减少HCO3-的分泌的分泌Cl-刺激致密斑,刺激致密斑,肾素素醛固固酮分泌增分泌增加加远曲小管曲小管NaH交交换增加,重吸收增加,重吸收HCO3-增多增多近端小管重吸收近端小管重吸收Nacl减少,重吸减少,重吸收收NaHCO3-增多增多2024/5/22 周三周三38.HCO3-过量量负荷造成代碱荷造成代碱输入大量入大量库存血存血脱水脱水浓缩性碱中毒性碱中毒肾功功能能下下降降H向向细胞内胞内转移移 低低钾血症血症反常性酸性尿反常性酸性尿肝功能衰竭肝功能衰竭肝功能衰竭肝功能衰竭血氨升高,尿素合成障碍,血血氨升高,尿素合成障碍,血浆中中醛固固酮增多增多2024/5/22 周三周三39.代代谢
23、性碱中毒的性碱中毒的类型型盐水反水反应性碱中毒性碱中毒血容量减少,低血容量减少,低钾,低,低氯盐水治水治疗有效有效盐水抵抗性碱中毒水抵抗性碱中毒原原发性性醛固固酮增多,增多,严重低重低钾,全身性水全身性水肿,Cushing综合症合症盐水治水治疗无效无效2024/5/22 周三周三40.代碱代碱时机体的代机体的代偿调节 体液的体液的缓冲和冲和细胞内外离子交胞内外离子交换 肺的代肺的代偿调节OH-H2CO3/H2PO4-HCO3-pHH K交交换低低钾血症血症呼吸抑制(限度呼吸抑制(限度PaCO2 55 mmHg)肾的代的代偿调节泌泌H泌泌NH4 减少,减少,HCO3-重吸收减少重吸收减少作用不大
24、作用不大2024/5/22 周三周三41.AB、SB、BB均升高,均升高,AB SB,BE正正值加大,加大,pH升高升高 代碱代碱时常用指常用指标的的变化化趋势PaCO2继发性升高性升高当当 HCO3-/H2CO3 高于高于20:1时,pH 升升高高,为失代失代偿性代碱性代碱当当 HCO3-/H2CO3 接近接近20:1时,pH 在正常在正常 范范围内,内,为 代代偿性代碱性代碱2024/5/22 周三周三42.轻度无明度无明显症状,可伴有病因症状,可伴有病因带来的症状来的症状代碱代碱对机体的影响机体的影响严重重时:中枢神中枢神经系系统功能改功能改变烦躁不安躁不安精神精神错乱乱意意识障碍障碍
25、氨基丁酸氨基丁酸转氨氨酶活性增高,活性增高,谷氨酸脱谷氨酸脱羧酶活性降低,活性降低,使使 氨基丁酸氨基丁酸分解加分解加强,生成减少,生成减少缺氧缺氧血血红蛋白氧蛋白氧离曲离曲线左移左移缺氧缺氧血血浆游离游离钙降低降低抽搐抽搐惊厥惊厥神神经肌肉肌肉兴奋性升高性升高低低钾血症血症肌肉无力肌肉无力心律失常心律失常2024/5/22 周三周三43.呼吸性碱中毒呼吸性碱中毒(respiratory alkalosis)概念:血概念:血浆中中H2CO3浓度或度或PaCO2原原发性降低性降低,pH 升高升高 原因:原因:通气通气过度度 分分类:急性呼碱急性呼碱慢性呼碱慢性呼碱 代代偿调节:急性呼碱急性呼碱
26、细胞内外离子交胞内外离子交换乳酸乳酸缓冲冲红细胞胞氯碳酸碳酸氢盐交交换慢性呼碱慢性呼碱肾脏代代偿和和细胞内胞内缓冲冲 影响:影响:眩眩晕,感,感觉异常,意异常,意识障碍,抽搐,障碍,抽搐,2024/5/22 周三周三44.本章小本章小结掌握掌握:四种酸碱紊乱的概念、代:四种酸碱紊乱的概念、代偿性性/失代失代 偿性概念性概念 代代谢性酸中毒、代碱主要病因性酸中毒、代碱主要病因/机制机制 代代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒的机性酸中毒、呼吸性酸中毒的机 体代体代偿方式是什么?有什么特点?方式是什么?有什么特点?(注意代碱、呼碱代(注意代碱、呼碱代偿与之比与之比较就行)就行)熟悉熟悉:四种酸碱紊乱:四种酸碱紊乱对机体的影响机体的影响,主要影响是什么?主要影响是什么?2024/5/22 周三周三45.