病理生理学知识总结 酸碱平衡紊乱

酸碱平衡紊乱

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7.35~7.45（平均7.40）。Acid-base balance (酸碱平衡): 机体处理体内多余的酸碱物质，保持体液酸碱度恒定的过程。

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。

第一节Acid-base balance and regulation 酸碱平衡及其调节

一、concepts of acid and base酸与碱的概念

挥发酸(volatile acid) 碳酸能从肺排出体外

固定酸(nonvolatile acid) 不能以气体形式由肺呼出，而只能通过肾由尿排出

HCO3- 是体内最重要的碱，

机体酸碱平衡的调节

1、血液的缓冲作用

2、呼吸的调节作用

3、肾的调节作用

4、组织细胞的调节作用

1、血液的缓冲作用

缓冲的概念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。

缓冲对的概念（buffer pair）体液中的弱酸(缓冲酸)及其共轭的碱(缓冲碱)所构成的具有对强酸或强碱进行缓冲作用的配对物。

碳酸氢盐缓冲对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％

HCO3-/H2CO3 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，使其保持在20:1

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

挥发酸只能被非碳酸氢盐缓冲对缓冲

缓冲后的结果：强酸(碱) →弱酸(碱)

这种变化如不能及时纠正，[HCO3-]/[H2CO3] 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。

2、肺的调节作用/呼吸性调节

改变呼吸运动，增加或减少CO2的呼出

受延髓呼吸中枢控制，呼吸中枢接受来自中枢化学感受器和外周化学感受器的刺激。

呼吸中枢化学感受器对PaCO2的变化非常敏感，PaCO2升高虽不能直接刺激中枢化学感受器，但CO2为脂溶性，容易透过血脑屏障，使脑脊液pH降低，H+浓度上升，刺激位于延髓腹外侧表面对H+有极高反应的中枢化学感受器，兴奋呼吸中枢，使呼吸加深加快，增加肺泡通气量。但CO2大于80mmHg，则抑制呼吸中枢。

外周化学感受器如颈动脉体化学感受器能接受缺氧、pH和CO2改变的刺激，但较迟钝。

3、肾的调节作用/代谢性调节

中心环节：

肾小管上皮细胞重吸收HCO3-入血;

肾小管上皮细胞排泌H＋或NH4+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HCO3-入血，必然伴随一个H＋或NH4+排

泌到肾小管管腔;

✧上述中心环节贯穿肾调节的所有方式。

基本方式：

近端小管泌H+和重吸收HCO3-

远端小管及集合管泌H+和重吸收HCO3-，排泄体内的固定酸

尿NH4+ 的排出

4、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。 HCO3-－CL-交换 红细胞内和血浆之间交换, 见于呼吸性酸碱平衡紊乱。 H ＋－Ca2＋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 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[HCO3-]/[H2CO3]出现

一定程度的变化。

呼吸的变化，调节血中H2CO3的浓度；

肾调节血中HCO3-的浓度，使[HCO3-]/[H2CO3]二者的比值保持20:1, 血液pH 保持7.4。 组织细胞的缓冲作用：需3-4h 才能显现。 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; 呼吸调节：调节作用强大, 起效快, 30 min 可达高峰；

肾调节：调节作用强大, 但起效慢, 于数小时方可发挥作用, 3~5d 达高峰； 组织细胞 ：调节作用强大, 但需3~4h 才能显现、可引起血钾浓度的异常。

判定酸碱平衡紊乱常用指标

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。

1、动脉血pH值(7.35-7.45, 平均7.4) 动脉血中H＋浓度的负对数值

pH＝pKa＋log([HCO3-]/[H2CO3])

2. PaCO2 (动脉血CO2分压) (33~46mmHg, 平均40mmHg)动脉血中物理溶解的CO2分子所产生的张力

升高: CO2呼出减少, 见于呼酸或代偿代碱

降低: CO2呼出增多, 见于呼碱或代偿代酸

3、actual bicarbonate (AB,实际碳酸氢盐)隔绝空气的动脉血，在实际PaCO2、血氧饱和度及体温条件下，所测得的HCO3-含量。受代谢和呼吸两方面的影响。

standard bicarbonate (SB,标准碳酸氢盐) 全血在标准状态下测得的HCO3-浓度；患者血液在标准状态下平衡后，纠正了其中的CO2浓度异常及其对HCO3-浓度的直接影响。

标准状态：血红蛋白氧饱和度SO2 100%, PCO2 40 mmHg, T 38℃,

SB排除了呼吸的异常改变引起的血液CO2含量的变化所直接导致的血液中HCO3-浓度的改变(即呼吸的直接影响), 主要反映代谢性因素对酸碱平衡的影响。

SB升高: 主要见于代碱；

SB降低: 主要见于代酸

SB未排除呼吸因素对AB的间接影响，即呼吸因素引起的肾对HCO3-重吸收量的变化(血液抽出后，这一影响已无法去除)，SB的变化仍然可能是呼吸性酸碱平衡紊乱时肾代偿的结果。

SB升高: 仍可能是代偿后的呼酸

SB降低: 仍可能是代偿后的呼碱

综上：

SB升高：代碱、代偿后的呼酸

SB降低：代酸、代偿后的呼碱

AB与SB的差值

1、AB＝SB

2、AB>SB, CO2潴留

a、AB>SB, SB正常：

b、AB>SB, SB>正常：

3、AB

a、AB

b、AB

4、buffer base (BB , 缓冲碱）标准条件下，血液中一切具有缓冲作用的负离子的总和。包括血浆和红细胞中的HCO3-、Hb-、HbO2- 、Pr-和HPO42-。正常值：45～52mmol/L（平均48mmol/L）

反映代谢性因素的指标。

代酸时BB减少，代碱时BB升高

5、base exess（BE, 碱剩余）标准条件下（PaCO2为40mmHg，血温为38℃，血氧饱和度为100%），用酸或碱滴定全血标本至pH=7.40时所需的酸或碱的量（mmol/L）。正常值：-3.0 ～+3.0 mmol/L

代酸时BE负值增加，代碱时BE正值增加。

6、anion gap (AG,阴离子间隙)(10~14 (12) mmol/L) AG是指血浆中未测定阴离子与未测定阳离子的差值。Na+为可测定阳离子，HCO3-和Cl-为可测定阴离子

AG=Na+—(HCO3-+Cl-)

AG↑：肾功能减退→酸性产物↑；乳酸血症；酮血症；外源性阴离子存积：甲醇中毒、水杨酸中毒

AG在酸碱平衡紊乱判定中的意义:

1、判定体内有无固定酸根增多, AG增大, 表明体内固定酸根增多。

2、区别不同类型的代酸, 了解代酸的原因

体内固定酸生成增多所致？AG增大型

HCO3-丢失过多所致？AG正常型

3、帮助三重性酸碱平衡紊乱的诊断：确定有无代酸(有无固定酸增多)