1、第四章 酸碱平衡紊乱,H+,OH,H2O,(Acid-Base Disturbances),酸碱平衡紊乱:酸碱超负荷、不足、或调节障碍致使体液酸碱平衡失调。如动脉血pH大于7.45或小于7.35,酸碱平衡:机体通过调节,维持体液酸碱度在相对恒定范围。如动脉血pH7.35 7.45,第一节 机体内酸碱来源及平衡的调节,H+,H+,细胞分解代谢,一、体液酸碱的来源,酸:释H+者为酸,碱:受H+者为碱,酸碱概念,体内酸碱种类 挥发性酸:碳酸(H2CO3)、肺排除, 呼吸因素 固定酸:H2SO4、H2PO4、酮体等, 肾脏排泄,代谢因素,酸,碱: HCO3- 、Hb-、Na2HPO4 、 NH3,(一
2、)缓冲系统的调节作用,二、机体对酸碱平衡的调节,红细胞系统: Hb-/HHb HbO2-/HHbO2 HPO42-/H2PO4- 血浆缓冲系统: HCO3-/ H2CO3 HPO42-/H2PO4-,1 血液缓冲系统,2 细胞的缓冲作用,细胞内缓冲:磷酸盐、蛋白质、碳酸氢盐缓冲系统,3 骨盐的缓冲作用,缓冲系统在酸碱调节中的地位和作用特点,缓冲系统是人体酸碱调节的第一道防线,缓冲系统对酸碱的缓冲是不彻底的,表现在:,H+,HCO3-,H2CO3,OH-,H2CO3,HCO3-,强酸变为弱酸,强碱变为弱碱,(二)肺的调节作用,通过改变呼吸运动,调节CO2排出量,控制血浆H2CO3浓度,作用特点:
3、只能调节挥发性酸开放式调节,缓冲效能最大。,调节方式:神经体液调节中枢化学感受器外周化学感受器,(三)肾的调节作用,泌H+ 泌NH3 (排固定酸)HCO3-重吸收(保碱),调节血浆HCO3- ,排酸保碱,Na+,远端小管上皮闰细胞,管周组织,小管腔,HCO3-,Cl-,H2O+CO2,CA,H2CO3,氢泵,H+,H+,近端小管上皮细胞,管周组织,小管腔,HCO3-,H2CO3,H+,NH4+,Na+,NH3,谷氨酰胺,酶,Na+,Na+,K+,Na+- K+ATP酶,状况的常用指标及意义,第二节,反映血液酸碱平衡,一、 pH值,概念:溶液中H+浓度的负对数 正常值:动脉血7.357.45意义
4、:区分酸硷中毒,7.35 7.45,酸中毒,6.8,碱中毒,7.8,death,death,pH,16 nmol/L,40,160,【H+】,pH =-log H+血pH =pKa + log HCO3- / H2CO3 = pKa + log HCO3- 0.03 x PCO2HCO3-/ H2CO3=20/1时, pH=7.4,因pKa为常数故血pH HCO3-/ H2CO3 该比值维持在20/1,pH就正常HCO3-/ H2CO3 比值的改变,决定pH的改变,pH =pKa + log HCO3- / H2CO3,二 呼吸性指标 动脉血二氧化碳分压 (partial pressure o
5、f carbon dioxide, PaCO2),概念:物理溶解在血浆中的CO2所产生的张力正常值:4.396.25kPa (3346mmHg, 平均40mmHg)意义:反映呼吸因素的指标,PaCO2 46 mmHg,反映的意义: 呼酸, H2CO3 代碱后的代偿, H2CO3 ,HCO3- / H2CO3 ,PaCO2 33 mmHg,反映的意义: 呼碱, H2CO3 代酸后的代偿, H2CO3,HCO3- / H2CO3 ,三 代谢性指标(一)标准碳酸氢盐(SB)和 实际碳酸氢盐(AB),1. SB(standard bicarbonate )概念:在标准条件下(380C、SaO2 100
6、%、PaCO2 40 mmHg)测得血浆中HCO3- 浓度正常值:2227mmol/L(24mmol/L)意义:反映代谢因素的指标,HCO3- / H2CO3,2. AB(actual bicarbonate )概念:隔绝空气的全血标本,在实际血氧饱和度和PaCO2 条件下测得血浆中HCO3-浓度正常值:AB=SB意义: (1)判断呼吸及代谢双因素的指标 (2)AB与SB差值反映呼吸因素的变化,AB,SB变化意义,AB = SB AB SB AB SB AB SB AB SB AB SB , AB SBAB SB , AB SB,正 常,急性呼酸,急性呼碱,代 碱代偿后的代酸,代 酸,(二)
7、碱剩余(base excess ,BE)和碱缺失(base deficit,-BE),概念:在标准条件下(380C、 Hb 150g/L、 SO2 100%、PCO240 mmHg ),将1L全血或血浆滴定到pH为7.4时所用酸或硷的量 BE 用酸滴定称碱剩余 -BE 用碱滴定称碱缺失,正常值:03 mmol/L意义:反映代谢因素的指标,7.35 7.40 7.45,酸中毒,6.8,碱中毒,7.8,pH,16,40,160,【H+】,酸滴定,BE,硷滴定,-BE,(三)二氧化碳结合力,二氧化碳结合力(CO2 combining power, CO2CP):指在标准状态下血浆中呈化学结合状态的C
8、O2量,即血浆HCO3和H2CO3中的CO2量。,受代谢和呼吸双重因素影响,但主要反应代谢因素,正常值:2331mmol/L或5070(V/V),(四)缓冲硷(buffer base ,BB),概念:血液中具有缓冲作用的负离子总和正常值:4555 mmol/L意义:反映代谢因素的指标,BB表明代谢性碱中毒或代偿后的呼吸性酸中毒,BB表明代谢性酸中毒或代偿后的呼吸性碱中毒,四 阴离子间隙(anion gap , AG),概念:血浆中未测定阴离子(UA)与未测定阳离子(UC)的 差值AG=UA-UC 正常值:1014 mmol/L,阳离子:Na+K+Ca+Mg+. UC阴离子:HCO3-+ CL-
9、+Pr-+HPO4- -+有机酸 UA,AG = Na+-( HCO3- +CL-) = 140 - (24 +104) = 12 mmol/L,AG=UA-UC,AG 意义:AG增高常表明有代酸, AG 16mmol/L则可判断有代酸,AG增大血氯正常型:固定酸区分代酸 AG正常血氯增大型:HCO3-丢失,常用指标小结,1 区分酸硷中毒:pH2 反映代谢因素指标:SB,BB,BE, AG(区分代酸) 3 反映呼吸因素指标:PaCO2 、 AB与 SB差值,第三节 单纯性酸碱平衡紊乱,一.代谢性酸中毒 (metabolic acidosis),概念:血浆HCO3-的原发性减少,所引起的酸碱平衡
10、紊乱,基本机制:1固定酸生成消耗HCO 3 -2 HCO3-丢失,(一)原因、机制和分类,分类:1 AG增高性代酸:血氯正常2 AG正常性代酸:血氯增高,原因和机制,1 固定酸生成 (1)乳酸酸中毒 (2)酮症酸中毒,2 肾排酸保碱功能障碍 (1)肾功能衰竭:AG血氯 (2)肾小管性酸中毒:AG正常血氯,5 稀释性酸中毒 大量输入生理盐水,3 消化道丢失HCO3-,特点:AG正常,血Cl- ,4 过多服用酸性药物(1)水杨酸中毒: AG血氯正常(2)盐酸精氨酸、氯化铵:AG正常,血氯,(二)机体的代偿调节,各调节机制相继发挥作用 1.细胞外液缓冲 2.肺代偿 3.肾代偿 4.骨骼缓冲,指标变化
11、,pH PaCO2 SB AB BB CO2CP BE负 值增大,?,HCO3- 原发性减少,H2CO3继发性减少,呼吸代偿后AB SB,HCO3-, H2CO3 ,(三)对机体的影响,1 心血管系统 (1)心肌收缩力降低(与钙竞争结合肌钙蛋白; 抑制钙内流; 抑制肌浆网释放钙) (2)心律失常(血钾增高所致) (3)血压降低:心血管对儿茶酚胺反应性严重 时可致休克,2 CNS,中枢抑制:神志淡漠、嗜睡甚至昏迷机制: (1)ATP生成降低:生物氧化酶类活性降低,(2)GABA生成增多:GABA:氨基丁酸,4 电解质代谢,高钾血症机制: (1)细胞内外H+-K+交换 (2)肾脏排H+,排钾,3
12、对骨骼系统的影响,(1)小儿佝偻病 (2)成人骨质软化,(四)防治原则,1 防治原发病 2 改善微循环,纠正水电解质紊乱 3 应用碱性药 NaHCO3、乳酸钠、Tris(THAM),二. 呼吸性酸中(respiratory acidosis),概念:由 H2CO3 (PaCO2 )原发性升高所引起的酸碱平衡紊乱,(一)原因和机制,基本机制:CO2排出减少,吸入过多,使血浆H2CO3升高 1. 肺通气障碍:外呼吸功能障碍 2. CO2吸入过多:通风不良,(二)机体的代偿调节,1.细胞缓冲(急性呼酸主要代偿) (1) 细胞内外 H+-K+交换 (2) RBC内外HCO3-Cl-交换 结果:血钾,血
13、氯2. 肾代偿(慢性呼酸主要代偿),红细胞,组织细胞,HCO3-,指标变化病生基础,pH PaCO2 AB SB CO2CP BB BE正值,?,HCO3-继发性增高,H2CO3原发性增高,血氯降低,血钾增高,HCO3-, H2CO3 ,基本同代酸,其CNS损害较代酸更加明显:,(三)对机体的影响,脂溶性、迅速,H2O +CO2,CNS损害:(1)CO2麻醉(2)颅内高压: CO2扩张脑血管,(四)防治原则,1. 防治原发病2. 改善通气,加强呼吸机管理3. 应用硷性药(同代酸),NaHCO3、乳酸钠、Tris(THAM),三.代谢性碱中毒 (metabolic alkalosis),概念:由
14、血浆 引起的酸碱平衡紊乱,HCO3-的原发性升高,(一)原因和机制,基本机制:H+丢失,HCO3-过量负荷,使血中HCO3-增多,1.H+丢失 (1)从消化道丢失大量 胃液丢失H+丢失CL- 低氯性碱中毒丢失K+ 低钾性碱中毒丢失体液 ADS,胃,十二指肠,血管,H2CO3,HCO3-,H+,HCO3-,H+,H+,H2CO3,H+,HCO3-,Cl -,Na+,Na+,Cl -,Cl -,胃液丢失与代碱发生模式图,肠粘膜上皮CELL,HCO3-,Na+,食管,CA,(2)从肾丢失 药物和疾病如利尿 剂、ADS 2. 碱性物质摄入过多 (1)碳酸氢盐摄入过多 (2)输库存血:柠檬酸盐抗凝 3.
15、 低钾血症 4. 低氯血症,(二)机体的代偿调节,1.细胞外液缓冲及细胞内外离子交换 2.肺代偿 3.肾代偿 例外:低血钾肾脏保K+排H+碱中毒,反常酸性尿,HCO3-, H2CO3 ,指标变化病生基础,pH PaCO2 SB AB BB CO2CP BE正值,?,HCO3-原发性增高,H2CO3继发性增高,HCO3-/ H2CO3 比值20/1, pH or =20/1, pH nor,HCO3-, H2CO3 ,(三)对机体的影响,1 CNS: 机制(1)GABA减少中枢兴奋 (2)氧离曲线左移脑组织缺氧抑制 2.神经肌肉:兴奋性(血浆游离钙减少) 3.电解质代谢:低钾血症 4.氧离曲线左
16、移:组织缺氧,Ca2+血浆蛋白,结合钙,血钙,酸中毒,碱中毒,血钙降低 对钠离子内流的屏障作用减弱 阈电位,(四)防治原则,1 防治原发病 2 纠正血pH (1)盐水反应性碱中毒:大部分均属此类 (2) 盐水抵抗性碱中毒:ADS、重度低钾 CA抑制剂乙酰咗胺减少HCO3生成 ADS拮抗剂安体舒通 补钾,四.呼吸性碱中毒 (respiratory alkalosis),概念: 由 H2CO3 (PaCO2 ) 原发性降低所引起的酸碱平衡紊乱,(一)原因和机制,基本机制: 通气过度,CO2呼出过多,使血中H2CO3降低 1 缺氧 2 呼吸中枢受刺激:癔病、脑外伤、脑血管意外、血氨升高等 3 人工呼
17、吸机使用不当,(二)机体的代偿调节, 细胞缓冲(急性呼碱主要代偿) (1) 细胞内外H+-K+交换 (2) 红细胞内外HCO3-Cl-交换, 肾的代偿调节(慢性呼碱主要代偿),结果:血钾降低,血氯增高,组织细胞,指标变化病生基础,pH PaCO2 SB AB BB CO2CP BE负值,?,HCO3-继发性减少,H2CO3原发性减少,HCO3-/ H2CO3 比值20/1,pH or =20/1, pH,HCO3-, H2CO3 ,基本同代碱(1) 手足抽搐(血浆游离钙减少)(2)CNS: 先兴奋后抑制兴奋:易激动、四肢及口周感觉异常抑制:眩晕、昏迷(3)低钾血症,(三)对机体的影响,(四)防
18、治原则,1 同代碱2 急性呼碱可吸入5%CO2混合气体,第四节 混合型酸碱平衡紊乱,一.概念,同一病人有两种或三种单纯型酸碱平衡紊乱同时存在,二. 类型,(一)二重性 1 相加型:两种异常都是酸中毒或碱中毒 (1)呼酸+代酸:常见原因如慢性呼酸、心跳呼吸骤停、 急性肺水肿、低钾同时损害心肌和呼吸机 (2) 呼碱+代碱:常见原因如肝硬化大量利尿剂治疗、缺氧早期使用大量NaHCO3, 20/1, 20/1,血气变化,2 相消型:两种异常pH呈相反方向改变(1)呼酸+代碱:常见原因如肺心病接受大量利尿剂治疗、呼酸使用大量大量NaHCO3治疗(2)呼碱+代酸:常见原因有感染性休克伴肾功能损害、肝性脑病
19、、水杨酸中毒(3)代酸+代碱:常见原因如呕吐伴腹泻、肾衰接受胃肠引流术、糖尿病或尿毒症伴剧烈呕吐。, 20/1,=20/1, 20/1, 20/1,=20/1, 20/1,(二)三重性 (1)呼酸+代酸+代碱:常见原因如肺心病患者大量使用利尿剂。 (2) 呼碱+代酸+代碱:常见原因如持续呕吐、肝性脑病患者接受大量利尿剂治疗、外科手术时机械通气过度伴输入大量库存血, 20/1,=20/1, 20/1,=20/1, 20/1, 20/1,第五节 酸碱平衡紊乱类型的判断,“五部”或称为“五看”,一看pH值定酸碱二看病史和原发病变定代呼三看代偿预计值定单混四看AG定三重五看临床表现作综合分析,五看:,
20、一看pH定酸碱 1 pH升高:失偿型碱中毒 pH降低:失偿型酸中毒 2 pH正常可能是 (1) 酸碱平衡 (2) 代偿性单纯性 (3)混合性相消型,二看病史和原发因素定代呼病史中有获酸,失碱或相反情况,为代谢性ABD病史中有肺过度通气或相反情况,为呼吸性 ABD,例1,某糖尿病患者,血气分析结果如下:血pH值为7.30,PaCO2为31mmHg,SB为16mmol/L,分析其为何种酸碱平衡紊乱?,pH值7.30表明酸中毒,糖尿病固定酸生成增多可能为代酸 SB为16mmol/L支持代酸 PaCO2为31mmHg?,三看“继发性变化”定单混 1 继发性变化的方向 (1) 与原发性变化方向一致: 单
21、纯型ABD or 混合型ABD (2)与原发性变化方向相反: 混合型,“继发性变化”的数值 (代偿预计值) (1)数值在代偿预计值范围内,为单纯型ABD (2)数值明显超过或低于代偿预计值,为混合型ABD,例1,某糖尿病患者,血气分析结果如下:血pH值为7.30,PaCO2为31mmHg,SB为16mmol/L,分析其为何种酸碱平衡紊乱?,PaCO2=1.51682 =24+8 2 =30-34,诊断:该患者为代谢性酸中毒,例2,某慢性支气管炎肺气肿患者,血气指标:pH7.33, PaCO271mmHg,SB 36mmol/L,分析其为何种酸碱平衡紊乱?,pH7.33表明酸中毒,慢支炎病史可能
22、为慢性呼吸性酸中毒,慢性呼酸代偿预计公式: HCO-3=0.4PaCO23 =0.431 3 33.4-39.4,例3,某急性肺水肿患者,血气指标:pH7.33, PaCO2 71 mmHg,SB 36mmol/L,分析其为何种酸碱平衡紊乱?,pH7.33表明酸中毒,急性肺水肿且PaCO2可能为急性呼吸性酸中毒,急性呼酸代偿预计公式: HCO-3=0.1PaCO21.5 1.6-4.6,SB= 36mmol/L244.6,诊断:急性呼吸性酸中毒伴代谢性碱中毒,例4,一肺心病病人经治疗后,血气指标,pH为7.37,PaCO2为55mmHg,SB为20.6mmol/L,这位病人属何种酸碱平衡紊乱?
23、,pH7.37可能有三中情况。,肺心病, PaCO2为55mmHg可能有慢性呼酸,PaCO2增高,而HCO3降低,方向相反,HCO3-, H2CO3 ,诊断:呼酸合并代酸,例5,一位肝性脑病病人,pH = 7.47, PaCO2 =26.6 mmHg , HCO-3 = 19.3mmol/L该病人发生何种酸碱平衡紊乱?,HCO-3= 0.5PaCO22.5 = 0.5x(26.6-40) 2.5 = - 6.72.5 mmol/L HCO-3 = 正常HCO-3值+HCO-3 2.5 = 24-6.72.5 = 17.32.5 mmol/L =14.8 19.8 mmol/L,慢性呼碱: HC
24、O-3=0.5PaCO22.5,1AG升高14mmol/L,提示有代酸, 16 mmol/L肯定有代酸2 在AG增高型代酸,AG增高数HCO3-降低数即AGHCO3-,四看定两三,例7,某肺心病患者,用利尿剂和激素治疗后 pH = 7.43, PaCO2 = 61 mmHg, SB = 38mmol/L, Na+= 140 mmol/L, Cl-=74 mmol/L, K+=3.5mmol/L该病人发生何种酸碱平衡紊乱?, pH = 7.43可能为碱中毒, 肺心病, PaCO2升高,可能有慢性呼酸,慢性呼酸代偿预计值:HCO- =0.4PaCO23 5.4-11.4,38 2411.4表明伴代
25、谢性碱中毒,AG=140-(74+38)=28 16 mmol/L表明有代酸,诊断:慢性呼酸合并代碱合并代酸,例8:一慢支炎合并心性水肿患者,采用利尿剂治疗后,血气指标,pH值7.33, PaCO2 为 70mmHg SB为36mmol/L, Na+ 140 mmol/L, Cl-=80 mmol/L, 请分析其为何种酸碱平衡紊乱?, pH = 7.33可能为酸中毒, PaCO2升高,可能有呼酸,AG=140-(36+80)=24 16 mmol/L表明有代酸,慢性呼酸:HCO- =0.4PaCO23=9-15 HCO-2412 3=33-39,诊断:呼酸合并代酸合并代碱,AG增大代酸: HCO- AG2416 8,五看临床表现进行综合分析,本章目的要求,1. 掌握反映酸碱平衡状况的各项指标的含义,了解正常值2. 掌握四种单纯型ABD和混合型ABD概念及英文词汇3. 掌握四种单纯型ABD的原因和机制,机体的代偿调节,血气检测特点,对机体的影响4. 了解ABD类型的判断方法(五看)5. 了解四种单纯型ABD的防治原则,了解混合型ABD的类型及血气检测特点,