第三章 酸堿平衡和酸堿平衡紊亂幻燈片

1酸堿平衡-ZM第三章酸堿平衡和酸堿平衡紊亂1酸堿平衡-ZM●

Introduction●

Acid-basebalanceandregulation

●

Parametersofacid-basebalance●

Simpleacid-basedisturbance●

Mixed

acid-basedisturbancesAcid-baseimbalance1酸堿平衡-ZM酸堿平衡紊亂導言正常的酸堿平衡及其調(diào)節(jié)反映酸堿平衡紊亂的參數(shù)單純性酸堿平衡紊亂混合型酸堿平衡紊亂1酸堿平衡-ZM細胞外液適當?shù)膒H值對于維持細胞正常代謝是必須的。生理情況下血漿的pH值為7.35~7.45（平均7.40）。細胞外液中存在一些酸性物質(zhì)，也存在一些堿性物質(zhì),這些酸和堿共同決定了血液的pH值.(酸堿概念后)Introduction1酸堿平衡-ZMAcid-basebalance(酸堿平衡):

機體處理體內(nèi)多余的酸堿物質(zhì)，保持體液酸堿度恒定的過程。pH＝7.35~7.45

Acid-basedisturbance(酸堿平衡紊亂):

病理情況下，機體出現(xiàn)酸堿超負荷、嚴重不足或調(diào)節(jié)機制障礙，導致機體內(nèi)酸、堿濃度改變/或由此而引起的pH改變，稱為酸堿平衡紊亂。1酸堿平衡-ZM第一節(jié)Acid-basebalanceandregulation

酸堿平衡及其調(diào)節(jié)Conceptsofacidandbase

酸與堿的概念

kindsandsourcesofacidandbase

體內(nèi)酸與堿的種類及其來源

regulation

ofacid-basebalance

機體酸堿平衡的調(diào)節(jié)1酸堿平衡-ZM一、conceptsofacidandbase酸與堿的概念酸：凡能釋放H＋的物質(zhì)。如

H2SO4、NH4+、H2CO3等堿：凡能接受H＋的物質(zhì)。如OH-、

SO42-、NH3等二者形成一個共軛體系。1酸堿平衡-ZMAcid(酸)質(zhì)子base(堿)HCLH＋＋CL-H2CO3H＋＋HCO-3乳酸H＋＋乳酸根-NH4+H＋＋NH31酸堿平衡-ZM二、kindsand

sourcesofacids

體內(nèi)酸的種類和來源1、volatileacid(揮發(fā)酸)即H2CO3H++HCO3-H2CO3CO2＋H2O15mol/day300-400L/day可經(jīng)肺呼出揮發(fā)酸(volatileacid)生物氧化的終產(chǎn)物1酸堿平衡-ZM生物氧化的中間產(chǎn)物⑴

乳酸丙酮酸＋H＋⑵酮體β-羥丁酸乙酰乙酸丙酮脂肪酸⑶H3PO4磷脂⑷H2SO4蛋白質(zhì)⑸尿酸

核酸物質(zhì)分解代謝

食物：肉類、食品添加劑等

藥物：NH4CL、HCL、鹽酸制劑等2、nonvolatileacid(固定酸):50-100mmol/d3、攝入1酸堿平衡-ZM三、kindsand

sourcesofbases

體內(nèi)堿的種類和來源1、HCO3-體內(nèi)最重要的堿！腎代謝生成食物攝入：蔬菜、水果等CHOHCOONaCH2COOH3CO2+2H2O+Na++HCO3-生物氧化3O2蘋果酸鈉的生物氧化腸代謝生成1酸堿平衡-ZM2、NH3氨基酸脫氨基

3、蛋白質(zhì)及(有機)酸陰離子代謝如：Hb-、Pro-、HPO42-

機體產(chǎn)酸多于產(chǎn)堿臨床上酸中毒多于堿中毒1酸堿平衡-ZM四、Regulationofacid-basebalance

機體酸堿平衡的調(diào)節(jié)1、bufferactionof

theblood

血液的緩沖作用2、respiratoryregulationofacid-basebalance

呼吸的調(diào)節(jié)作用3、renalregulationofacid-basebalance

腎的調(diào)節(jié)作用4、buffereffectofcells

組織細胞的調(diào)節(jié)作用1酸堿平衡-ZM1、bufferactionoftheblood

血液的緩沖作用1.1緩沖的概念（buffer）向溶液中加入酸或堿時，溶液中的緩沖系統(tǒng)防止溶液中的pH發(fā)生顯著變動的作用。1酸堿平衡-ZM1.2緩沖對的概念（buffer/bufferpair）

體液中的弱酸(緩沖酸)及其共軛的堿(緩沖堿)所構(gòu)成的具有對強酸或強堿進行緩沖作用的配對物。HCO3-H2CO3例如：H++HCO3-→

H2CO3

→CO2＋H2O←←1、bufferactionoftheblood

血液的緩沖作用1酸堿平衡-ZM

全血中各緩沖系統(tǒng)的含量與分布

緩沖系統(tǒng)

占全血緩沖系統(tǒng)%血漿HCO3-/H2CO335紅細胞HCO3-/H2CO318Hb-/H-Hb，HbO2-/H-HbO2

35Pro-/H-Pro7HPO42-/H2PO4-51酸堿平衡-ZM1.3血液中的主要緩沖對1.3.1碳酸氫鹽緩沖對HCO3-H2CO3機體最重要的緩沖對含量大，緩沖能力強大，占全血緩沖能力的53％HCO3-/H2CO3

的比值決定血液的pH開放體系，肺及腎可對二者的濃度進行調(diào)節(jié)(后述)，使其保持在20:11、bufferactionoftheblood

血液的緩沖作用1酸堿平衡-ZMHenderson-hasselbalchequation:正常時，血液[HCO3-]為24mmol/L,[H2CO3]為1.2mmol/L,二者的比值為20:1,血液的pH值正好為7.4。只要二者的比值不變,就能保證血液的pH為7.4；肺和腎的調(diào)節(jié)，就是使二者的比值保持在20:1。血液pH＝pKa＋log[HCO3-][H2CO3]38℃時為6.1＋1.3＝7.4pKa:碳酸解離常數(shù)的負對數(shù),為常數(shù)1、bufferactionoftheblood

血液的緩沖作用1酸堿平衡-ZM1.4緩沖系統(tǒng)對酸堿的緩沖作用——中和反應

固定酸和堿可被所有的緩沖對緩沖

H＋＋HCO3-H2CO3

OH-＋H2CO3

HCO3-+H2O揮發(fā)酸只能被非碳酸氫鹽緩沖對緩沖Hb-/H-Hb，HbO2-/H-HbO2Pro-/H-Pro(血漿及細胞內(nèi))HPO42-/H2PO4-1、bufferactionoftheblood

血液的緩沖作用1酸堿平衡-ZM緩沖后的結(jié)果：強酸(堿)→弱酸(堿)如：乳酸＋HCO3-

乳酸-+H2CO3這種變化如不能及時糾正，[HCO3-]/[H2CO3]

的比值勢必出現(xiàn)變化，進而引起血液pH的變化。肺和腎的作用就是分別對其進行調(diào)節(jié)，使其保持在20:1。1、bufferactionoftheblood

血液的緩沖作用1酸堿平衡-ZM2.1調(diào)節(jié)對象及目的:

血液中的H2CO3

使[HCO3-]/[H2CO3]=20:12.2調(diào)節(jié)方式:

改變呼吸運動，增加或減少CO2的呼出CO2＋H2OH2CO3將H2CO3稱為影響酸堿平衡的呼吸性因素2、Respiratoryregulation

(肺的調(diào)節(jié)作用/呼吸性調(diào)節(jié))1酸堿平衡-ZM外周化學感受器動脈血CO2分壓(PaCO2)pH或H+動脈血氧分壓(PaO2)中樞化學感受器神經(jīng)反射性調(diào)節(jié)肺組織中的牽張感受器、J感受器(毛細血管旁感受器)、呼吸肌內(nèi)的本體感受器2、Respiratoryregulation

H+

←CO21酸堿平衡-ZM2.3調(diào)節(jié)機制2、Respiratoryregulation

(肺的調(diào)節(jié)作用/呼吸性調(diào)節(jié))[H＋]濃度CO2分壓O2分壓中樞、外周化學感受器介導的反射性調(diào)節(jié)CO2呼出O2吸入中樞、外周化學感受器呼吸中樞呼吸通氣[H＋]及[H2CO3]O2分壓1酸堿平衡-ZM調(diào)節(jié)對象和目的：

血液中的HCO3-，使血液中[HCO3-]/[H2CO3]的比值保持20:1。因此,將HCO3-稱為影響酸堿平衡的代謝性因素。3、renalregulation(腎的調(diào)節(jié)作用/代謝性調(diào)節(jié))1酸堿平衡-ZMWhy?中心環(huán)節(jié)：腎小管上皮細胞重吸收HCO3-入血;腎小管上皮細胞排泌H＋或NH4+入腎小管腔;二者為一偶聯(lián)的過程，即腎小管上皮細胞重吸收一個HCO3-入血，必然伴隨一個H＋或NH4+排泌到腎小管管腔;上述中心環(huán)節(jié)貫穿腎調(diào)節(jié)的所有方式。3、renalregulation(腎的調(diào)節(jié)作用/代謝性調(diào)節(jié))1酸堿平衡-ZM基本方式：近端小管泌H+和重吸收HCO3-遠端小管及集合管泌H+和重吸收

HCO3-，排泄體內(nèi)的固定酸尿NH4+

的排出

3、renalregulation(腎的調(diào)節(jié)作用/代謝性調(diào)節(jié))1酸堿平衡-ZM3.1

近曲小管泌H+保堿主動泌H+H+-ATP酶不是主要方式，占1/3占腎小球濾過的90%+H2O→H2CO3CAH+H+-Na+交換H+-Na+反向轉(zhuǎn)運占總泌H+量2/3以上3.1近端腎小管泌NH3、泌NH4+、保堿近曲小管上皮細胞是產(chǎn)氨的主要場所1酸堿平衡-ZM3.2

遠端腎小管及集合管泌H+、NH3和重吸收HCO3-NH31酸堿平衡-ZMH+NH3Na+Na+K+Na+HCO3-Na+Na+H+H+ATP酶H+NH4+NH3Na+-K+ATP酶NH31酸堿平衡-ZM體內(nèi)固定酸的排瀉(小結(jié))固定酸首先被體液緩沖系統(tǒng)所緩沖，生成

H2CO3和相應的固定酸鹽（根）；H2CO3在腎臟解離為CO2和H2O，進入腎小管上皮細胞，即固定酸中的H＋以CO2和

H2O的形式進入腎小管上皮細胞，進一步通過H2CO3釋放H＋進入腎小管腔；固定酸的酸根以其相應的固定酸鹽的形式被腎小球濾出；進入腎小管腔的H＋和固定酸的酸根在腎小管腔內(nèi)結(jié)合成相應的固定酸排除體外。1酸堿平衡-ZM4、呼吸性調(diào)節(jié)和代謝性調(diào)節(jié)

互為代償，共同調(diào)節(jié)呼吸性因素變化后，代謝性因素代償[H2CO3][HCO3-]腎代償[H2CO3][HCO3-]腎代償[H2CO3][HCO3-]腎代償代謝性因素變化后，呼吸性、代謝性因素均可代償[H2CO3][HCO3-]肺代償肺代償[HCO3-]腎代償[HCO3-]1酸堿平衡-ZM五、組織細胞的調(diào)節(jié)細胞內(nèi)外離子轉(zhuǎn)移和細胞內(nèi)緩沖H＋－K＋交換

細胞內(nèi)和血漿之間的交換,發(fā)生于機體的大部分細胞,見于各種類型的酸堿平衡紊亂。HCO3-－CL-交換(chlorideshift)

紅細胞內(nèi)和血漿之間交換,見于呼吸性酸堿平衡紊亂。H＋－Ca2＋交換骨組織和血漿之間的交換,見于慢性酸中毒。交換進入細胞內(nèi)的H＋被細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)及磷酸鹽所緩沖1酸堿平衡-ZM1酸堿平衡-ZM六、小結(jié)(酸堿平衡的調(diào)節(jié))體液的緩沖，使強酸或強堿變?yōu)槿跛峄蛉鯄A，防止pH值劇烈變動；同時使

[HCO3-]/[H2CO3]出現(xiàn)一定程度的變化。呼吸的變化，調(diào)節(jié)血中H2CO3的濃度；腎調(diào)節(jié)血中HCO3-的濃度，使[HCO3-]/[H2CO3]二者的比值保持20:1,血液pH保持7.4。1酸堿平衡-ZM七、各調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點血液緩沖系統(tǒng)：起效迅速,只能將強酸(堿)→弱強酸(堿)，但不能改變強酸(堿)物質(zhì)的總量;呼吸調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)作用強大,起效快,30min

可達高峰；腎調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)作用強大,作用持久,但起效慢,于數(shù)小時后方可發(fā)揮作用；組織細胞：調(diào)節(jié)作用強大,但可引起血鉀濃度的異常。1酸堿平衡-ZM第二節(jié)Acid-baseDisturbance酸堿平衡紊亂1酸堿平衡-ZMContent(主要內(nèi)容)Conceptofacid-basedisturbance(酸堿平衡紊亂的概念)Category

ofacid-basedisturbance(酸堿平衡紊亂的常見類型)Parametersofacid-basedisturbance(判定酸堿平衡紊亂常用指標)1酸堿平衡-ZM一、Conceptofacid-basedisturbance

酸堿平衡紊亂的概念

病理情況下，機體出現(xiàn)酸堿超負荷、嚴重不足或調(diào)節(jié)機制障礙，導致機體內(nèi)酸、堿濃度改變/或由此而引起的pH改變，稱為酸堿平衡紊亂。1酸堿平衡-ZM二、Category

ofacid-basedisturbance

酸堿平衡紊亂的類型血液pH＝pKa＋log[HCO3-][H2CO3]由此公式可知,血液酸堿平衡紊亂的基本特征是血液中HCO3-和H2CO3的異常變化。根據(jù)二者的變化情況，酸堿平衡紊亂可有以下幾種類型:1酸堿平衡-ZM1、HCO3-的變化代謝性酸堿平衡紊亂HCO3-的原發(fā)性↓代謝性酸中毒HCO3-的原發(fā)性↑代謝性堿中毒2、H2CO3的變化呼吸性酸堿平衡紊亂H2CO3的原發(fā)性↓呼吸性堿中毒H2CO3的原發(fā)性↑呼吸性酸中毒二、Category

ofacid-basedisturbance

酸堿平衡紊亂的類型1酸堿平衡-ZM失代償性:pH明顯異常，超出正常范圍。代償性:pH仍在正常范圍之內(nèi),即

[HCO3-]/[H2CO3]仍為20:1,但各自的含量出現(xiàn)異常變化。1酸堿平衡-ZM3、HCO3-和H2CO3均變：混合型酸堿紊亂3.1酸堿一致型HCO3-H2CO3代堿+呼堿HCO3-H2CO3代酸+呼酸3.2酸堿混合型HCO3-H2CO3代酸+呼堿HCO3-H2CO3代堿+呼酸二、Category

ofacid-basedisturbance

酸堿平衡紊亂的類型1酸堿平衡-ZM3.3三重性酸堿平衡紊亂呼酸和呼堿不可能同時產(chǎn)生,因此三重性酸堿平衡紊亂只有兩種類型:呼酸＋代酸＋代堿呼堿＋代酸＋代堿代酸和代堿同時存在常見于：①嚴重胃腸炎時嘔吐加腹瀉并伴有低鉀和脫水，②尿毒癥病人或糖尿病病人劇烈嘔吐。二、Category

ofacid-basedisturbance

酸堿平衡紊亂的類型1酸堿平衡-ZM三、Parametersofacid-basedisturbance

判定酸堿平衡紊亂的常用指標1、動脈血pH值(7.35-7.45,平均7.4)1.1概念:

動脈血中H＋濃度的負對數(shù)值pH＝pKa＋log[HCO3-][H2CO3][HCO3-]PaCO2][H＝24+][H+][的單位是nmol/L，[PaCO]2的單位是mmHg,[HCO3-]的單位是mmol/L。1酸堿平衡-ZM

酸中毒

堿中毒

6.8

7.35～7.45

7.8[H+]45～35nmol/L極限極限1.3pH的范圍1.2意義升高:

堿中毒降低:

酸中毒正常:

正常無酸堿平衡紊亂代償性酸堿平衡紊亂混合型酸堿平衡紊亂1酸堿平衡-ZM2.PaCO2(動脈血CO2分壓)

(33~46mmHg,平均40mmHg)1.1概念動脈血中物理溶解的CO2分子所產(chǎn)生的張力1.2意義反映血液中H2CO3的濃度

呼吸對酸堿平衡的影響升高:CO2呼出減少,見于呼酸或代償代堿降低:CO2呼出增多,見于呼堿或代償代酸三、Parametersofacid-basedisturbance

判定酸堿平衡紊亂的常用指標1酸堿平衡-ZM3、actualbicarbonate(AB,實際碳酸氫鹽)standardbicarbonate(SB,標準碳酸氫鹽)3.1AB

動脈血中實際存在的HCO3-的量,

受代謝和呼吸兩方面的影響3.1.1代謝的影響(主要方面)(AB和SB的正常值均為22-27(24)mmol/L)腎產(chǎn)生HCO3-的能力、體內(nèi)固定酸生成、排泄等情況三、Parametersofacid-basedisturbance

判定酸堿平衡紊亂的常用指標1酸堿平衡-ZM3.1.2呼吸的影響3.1.2.1呼吸的直接影響H2CO3的解離當CO2潴留時,反應向左進行,HCO3-(AB)當CO2減少時,反應向右進行,HCO3-(AB)左

HCO3-+H+H2CO3CO2+H2O右3.1.2.2呼吸的間接影響

呼吸因素引起的代謝性HCO3-的變化。當CO2變化時，腎對HCO3-的重吸收發(fā)生改變。當CO2潴留時,腎產(chǎn)HCO3-,

血HCO3-(AB)當CO2減少時,腎產(chǎn)HCO3-,

血HCO3-(AB)1酸堿平衡-ZM3.2SB

全血在標準狀態(tài)下測得的HCO3-濃度SO2100%,PCO240mmHg,T38℃,

這一標準狀態(tài)排除了呼吸的影響？僅是反映代謝性因素的指標？！患者血液在標準狀態(tài)下平衡后，糾正了其中的CO2濃度異常及其對HCO3-濃度的直接影響。三、Parametersofacid-basedisturbance

判定酸堿平衡紊亂的常用指標1酸堿平衡-ZM左

HCO3-+H+H2CO3CO2+H2O右當血樣中CO2減少(低于平衡氣)時,平衡后,平衡氣中的CO2溶入血樣中,反應向左進行，使HCO3-↑。當血樣中CO2增多(高于平衡氣)時,平衡后,血樣中過多的CO2溢出,使HCO3-↓。經(jīng)標準條件的氣體平衡后的變化因此,SB排除了呼吸的異常改變引起的血液CO2含量的變化所直接導致的血液中HCO3-濃度的改變(即呼吸的直接影響),主要反映代謝性因素對酸堿平衡的影響。SB升高:主要見于代堿；SB降低:主要見于代酸1酸堿平衡-ZMSB未排除呼吸因素對AB的間接影響，即呼吸因素引起的腎對HCO3-重吸收量的變化(血液抽出后，這一影響已無法去除)，SB的變化仍然可能是呼吸性酸堿平衡紊亂時腎代償?shù)慕Y(jié)果。SB升高:仍可能是代償后的呼酸SB降低:仍可能是代償后的呼堿SB升高：代堿、代償后的呼酸SB降低：代酸、代償后的呼堿綜上1酸堿平衡-ZM3.3AB與SB的差值3.3.1AB＝SB

無呼吸因素的影響(直接影響和間接影響均無),二者的變化是純代謝因素所致。升高:代堿(無代償)降低:代酸(無代償)3.3.2AB>SB,CO2潴留AB>SB,SB正常：急性呼酸(無代償)b.AB>SB,SB>正常：代償后的呼酸代償后的代堿呼酸+代堿1酸堿平衡-ZM3.3.3AB<SB,CO2呼出過多AB<SB,SB正常：急性呼堿(無代償)b.AB<SB,SB<正常：代償后的呼堿代償后的代酸呼堿+代酸1酸堿平衡-ZM5.2正常值：45～52mmol/L（平均48mmol/L）

5、bufferbase(B