1、人体的酸碱平衡是通过复杂的生理调节来完成的,使血浆 pH值维持在7.35-7.45范围内。如果某些致病因素使体内酸和碱发生过多或不足,超过了机体的生理调节能力,此时即出现酸碱平衡失调。一、测定酸碱平衡的常用指标1.酸碱度(pH):是指体液内氢离子浓度的反对数即 pH=log1/H+是反映体液总酸度的指标,受呼吸和代谢的共同影响。正常值:7.35-7.45;平均值 7.40。静脉血 pH较动脉血低 0.03-0.05。7.45 为碱血症。2.PaCO2:溶解于血浆中 CO2 所产生的压力。正常值:35-45mmHg。平均值 40 mmHg。静脉血较动脉血高 5-7 mmHg。它是酸碱平衡呼吸因素
2、的唯一指标。当 PaCO245 mmHg(6kPa)时,应考虑为呼酸或代碱的呼吸代偿;当 PaCO2 SB见于代碱或呼酸代偿;AB27 mmol/L,见于代碱或呼酸代偿。4.缓冲碱(BB):血液中一切具有缓冲作用的碱性物质的总和。(负性离子总和)HCO 3-、 、Hb -、HPO 42-等。5.剩余碱(BE):指在标准条件下(37、PaCO 2为 40mmHg、Hb150g/L、SaO 2为 1),将1L全血滴定至 pH为 7.40时,所用的酸或碱的量(mmol/L)。正常值:3 mmol/L。6.二氧化碳总量(TCO 2):是实际 HCO3-和溶解的 CO2量(1.2 mmol/L)的总和。
3、正常值:23-27 mmol/L。7.CO2CP:是指血浆中呈化合状态的 CO2量,理论上应与 HCO3-大致相等,但因有NaHCO3等因素干扰,比 HCO3-偏高。其意义同 HCO3-值。8.PO2:是指血浆中物理溶解的 O2分子所产生的压力。正常值 80-100 mmHg(10.63-13.33 kPa),随年龄增加而下降。9.阴离子间隙(AG):是按 AG=Na+-( HCO3-CI-)计算所得。其真正含义反映了未测定阳离子(uC)和未测定阴离子(uA)之差。AG 升高的最常见原因是体内存在过多的 uA,即乳酸根、丙酮酸根、磷酸根、硫酸根等。当 uA在体内蓄积必定要取代 HCO3-,使
4、HCO3-下降称之为高 AG代谢性酸中毒。临床上重要意义是 AG升高代表了高 AG代酸。AG 在酸碱失衡判断中主要用途是可判断以下六型酸碱失衡:(1) 高 AG代酸;(2) 代碱并高 AG代酸;(3) 混合性代酸;(4) 呼酸并高 AG代酸;(5) 呼碱并高 AG代酸;(6) 三重酸碱失衡(TABD)。在临床应用中必须注意以下四点:(1)计算 AG时强调同步测定动脉血气和血电解质;(2)排除实验误差引起的假性 AG升高。因为 AG是根据 Na+、HCO 3-、CI -三项参数计算所得,因此此三项参数中任何一项测定误差均可引起 AG升高;(3)结合临床综合判断;(4)AG 升高的标准。国内外文献
5、报道,AG 正常范围为 8-16 mmol/L,凡是 AG16 mmol/L,应考虑高 AG代酸存在。动态监测所得 AG意义更大。必须明确,AG 之所以能判断所有含有高 AG代酸的混合性酸碱失衡,关键是体内所有电解质变化均应符合电中和原理,即阴阳离子电荷总数相等及维持阳离子或阴离子电荷总数在一相对恒定数。根据电中和原理,可揭示以下规律:(1)高 AG代酸:HCO 3-=AG;(2)高 CI-性代酸:HCO 3-=CI -,呼碱引起的代偿性 HCO3-也符合此规律;(3)代碱:HCO 3-=CI -,呼酸引起的代偿性 HCO3-也符合此规律。一旦 HCO 3-AG或 HCO 3-CI -均应考虑
6、混合性酸碱失衡的可能。即(1)混合性代酸时,HCO 3-=CI -+AG;(2)代碱+高 AG代酸时,HCO 3-AG,其中 HCO 3-与 AG 差值部分应考虑为代碱;(3)TABD 时,影响 HCO3-的因素有三种,呼吸因素引起 HCO3-变化符合HCO 3-=CI -;代碱引起的 HCO3-变化也符合 HCO 3-=CI -;高AG代酸符合 HCO 3-=AG。三者混合在一起,必定是:HCO 3-AG,HCO 3-CI -,HCO 3-=CI -+AG。10. 潜在 HCO3-是近几年提出的新概念,是指排除并存高 AG代酸对 HCO3-掩盖作用之后的 HCO3-,用公式表示为潜在 HCO
7、3-=实测 HCO3-+AG。其意义可揭示代碱+高 AG代酸和三重酸碱失衡中的代碱存在。若忽略计算 AG、潜在HCO3-,常可延误混合性酸碱失衡中的代碱的判断。要理解上述意义,必须牢记:高 CI-性代酸:HCO 3-=CI -,AG 不变。高 AG代酸:HCO 3-=AG;CI -不变。代碱和呼酸时 HCO3-代偿性增高,符合 HCO 3-=CI -,AG 不变。呼碱引起的代偿性 HCO3-,符合:HCO 3-=CI -,AG 不变。根据上述代偿规律,呼酸型 TABD时,呼酸时 HCO3-代偿性增高,符合:HCO 3-=CI -;高 AG代酸:HCO 3-=AG;呼碱:HCO 3-=CI -。
8、三者混合必符合:HCO 3-=CI -+AG。即 HCO3-变化反映了(1)呼酸引起的代偿性 HCO3-;(2)代碱的原发 HCO3-;(3)高 AG代酸的原发 HCO3-。由此可见,实测 HCO3-包括了高 AG代酸时引起的 HCO3-。为了正确反映高 AG代酸时等量 HCO3-,提出了潜在HCO3-此概念,假如机体没有高 AG代酸时,机体应有 HCO3-值,即潜在HCO3-=实测 HCO3-+AG。因此在判断 TABD中呼酸或呼碱代偿程度时应该用潜在 HCO3-与预计 HCO3-值相比,不应用实测 HCO3-。潜在 HCO3-的作用就是揭示被高 AG代酸所掩盖的 TABD中的代碱存在。举例
9、:一名病人的动脉血气分析及血电解质结果为 pH7.40,PaCO 240 mmHg(5.33kPa)、HCO 3-24 mmol/L、K +3.8 mmol/L、Na +140 mmol/L、CI -90 mmol/L。分析:AG=140-(24+90)=2616 mmol/L,示高 AG代酸;AG=26-16=10 mmol/L,潜在 HCO3-=实测 HCO3-+AG=24+10=3427 mmol/L,示代碱;结论:代碱并高 AG代酸。若不计算潜在 HCO3-和 AG,必误认为无酸碱失衡。二、酸碱平衡的调节1.体液缓冲系统作用:有四对缓冲系统:碳酸氢盐(BHCO 3/H2CO3)、血浆蛋
10、白系统(B-蛋白质/H-蛋白质)、血红蛋白系统(BHb/HHb 及 BHbO2/HHbO2)、磷酸盐(B 2HPO4/BH2PO4),前两者在细胞外,后两者主要在细胞内。用于缓冲体内多余的酸或碱,使 pH保持相对稳定。2.肺的调节作用:体液缓冲最终须依赖肺呼出 CO2或肾排酸保碱来维持酸碱平衡;肺通过CO2排除量的增减控制血液中 HCO3-水平。3.肾脏的调节作用:(1)排除过多的 H+或 HCO3-:调节血浆中 HCO3的水平,维持血液正常pH。肾小管上皮细胞中的碳酸酐酶使 CO2和 H2O生成 H2CO3,而H2CO3H + HCO3-,H +与 Na+在管腔中进行交换,HCO 3-与 N
11、a+结合成NaHCO3进入血浆。(2)排泌可滴定酸:尿中 H+置换出 Na2HPO4中的 Na+,使之成为NaH2PO4,由肾脏排出体外。(3)生成和排泌氨:尿中 H+NH3(肾远曲小管生成)NH 4,NH 4+酸基(CI -、SO 42-、H 2PO4-)盐类由肾脏排出。肾小管滤液中的 Na+、K +被替代与 HCO3-结合NaHCO 3、K HCO 3等被回吸收至血液中。(4)离子交换和排泌:肾远曲小管内 H+与 K+竞争性地与 Na+进行交换,来达到酸碱平衡的目的。4.离子交换:HCO3-与 CI-透过细胞膜自由交换。人体酸碱平衡调节,以体液缓冲反应最迅速,几乎立即起反应;肺调节需 10
12、-30分钟起反应,持续时间长;离子交换起调节作用约需 2-4小时;肾脏需 5-6小时,但作用强而持久。三、酸碱失衡预计代偿公式的临床应用常用酸碱失衡预计代偿公式原发失衡原发化学变化代偿反应 预计代偿公式 代偿极限代酸代碱呼酸呼碱HCO3-HCO3-PaCO2PaCO2PaCO2PaCO2HCO3-HCO3-PaCO2=1.5* HCO3-+82PaCO 2=0.9*HCO 3-5急性:代偿引起 HCO3-3-4mmol/L慢性:HCO 3-=0.35*PCO 25.58 急性:HCO 3-10 mmHg55 mmHg30mmol/L42-45 mmol/L18 mmol/L12-15 =0.2
13、*PCO 22.5 慢性:HCO 3-=0.49*PCO 21.72mmol/L注:代偿极限:指单纯性酸碱失衡代偿所能达到的最大值或最小值有“”者为变化值;无“”者为绝对值在临床使用酸碱失衡预计代偿公式时,一定要考虑到酸碱失衡的代偿程度及代偿极限。反映酸碱失衡代偿程度的定量指标是酸碱失衡预计代偿公式。目前,在临床使用的酸碱失衡预计代偿公式均是根据严格选择的单纯性酸碱失衡病人的酸碱参数,经过统计学处理推算出的直线回归方程。代谢性酸碱失衡病人主要经肺脏代偿,时间快,无急慢性之分。呼吸性酸碱失衡病人主要是肾脏代偿,因肾脏最大代偿能力发挥需 3-5天,因此在临床上对呼吸性酸碱失衡按时间小于 3天或大于
14、 3天,分成急慢性呼酸和呼碱。有上表可见,急慢性呼酸或呼碱之间代偿程度差异极大,慢性呼吸性酸碱失衡代偿程度大于急性呼吸性酸碱失衡。其中慢性呼碱代偿程度最大。在临床上,对呼吸性酸碱失衡判断时一定要考虑到时间因素。另外,也必须考虑到代偿极限。所谓代偿极限,即为机体发挥最大代偿能力所能达到的代偿值。各型酸碱失衡预计代偿公式均有代偿极限。若超过此极限,不管 pH正常与否均应判断为混合性酸碱失衡。举例:pH7.38、PaCO 280 mmHg(10.67kPa)、HCO 3-46 mmol/L。判断:PaCO28040 mmHg、HCO 3-4624 mmol/L、pH7.3845 mmol/L,示代碱
15、,结论:呼酸并代碱。正确使用预计代偿公式的步骤:(1)必须首先通过 pH、PaCO 2、HCO 3-三个参数,并结合临床确定原发失衡;(2)根据原发失衡选用公式;(3)将公式计算所得结果与实测 HCO3-或 PaCO2相比作出判断。举例:pH7.32、PaCO 260 mmHg(8kPa)、HCO 3-30 mmol/L。分析:(1)PaCO 26040 mmHg、HCO 3-3024 mmol/L、pH7.327.40,判断原发失衡为呼碱;(2)选用呼碱预计代偿公式 HCO 3-=0.49*PCO 21.72=0.49*(20-40)1.72=-9.81.72,预计 HCO3-=正常 HCO3-+HCO 3-=24-9.81.72=14.21.72=15.92-12.48( mmol/L);(3)实测 HCO3-14mmol/L落在此范围内。结论:呼碱。