第四章-酸碱平衡和酸碱平衡紊乱课件

PaCO2>46mmgHg,表示肺通气不足， CO2潴留，见于呼吸性酸中毒或代偿后 的代谢性碱中毒。
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（三）标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐
标准碳酸氢盐（Standard bicarbonate,S.B.） 是指动脉血液标本在38℃和血红蛋白完全氧合 的条件下，用PaCO2为40mmHg的气体平衡后所 测得的血浆[HCO3-]。为判断代谢性酸碱中毒的 指标。(标准化后不受呼吸因素的影响）
轻度或中度肾衰，泌H+减少。 肾小管性酸中毒，吸收HCO3 - 减少 或泌H+障碍。
碳酸酐酶抑制剂
AG
＋ HHCCOO33-Na
CCll －-
代酸时机体的代偿调节
血液及细胞内的缓冲代偿调节作用 肺的代偿调节作用 肾的代偿调节作用
代谢性酸中毒（metabolic acidosis）
• 原因和机制：细胞外液HCO3 -减少和或H＋增多
1.肾脏排酸保碱功能障碍
肾衰竭，固定酸不能排除。
I型肾小管性酸中毒，远端泌H＋障碍,尿液不能被酸化。 II型肾小管性酸中毒，CA活性降低。反常性碱性尿。 应用CA抑制剂，碳酸生成减少，泌H+和重吸收HCO3-减少。
AG增高型代酸（血氯正常）
常 除了含氯以外的任何固定酸的血浆浓度增大时的代酸。
见 原
HCO3-缓冲固定酸H+而消耗，其酸根增高。 见于：乳酸，酮症酸，水杨酸中毒。
因
硫酸，磷酸排泄障碍。
AAGG
＋ HHCCOO33-Na
Cl -
AG正常型代酸（高血氯）
常 见 原 因
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HCO3 -浓度降低，同时伴有 Cl－浓度 代偿性增高。 见于： 消化道直接丢失HCO3 -
正常值： 45～52mmol/L(48mmol/L)
反映代谢性因素的指标
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碱剩余（base excess，BE）
在标准条件下，用酸或碱滴定全血标本至 pH7.40时所需的酸或碱的量
用酸滴定，得正值，碱过多 用碱滴定，得负值，酸过多
正常值：-3.0 ～ ＋3.0mmol/L 意义： ✓反映代谢性因素的变化
酸碱平衡的调节
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体液缓冲系统 肺 肾
组织细胞
血液缓冲系统的调节
血液缓冲系统：由弱酸及其相对应缓冲 碱构成。
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1、碳酸氢盐缓冲系统：
1）可以缓冲所有的固定酸，不能缓冲挥发酸。
2）缓冲能力强
3）缓冲潜力大，能通过肺、肾的调节使缓冲物 质 易于补充和排出。
2. HCO3 –直接丢失过多 腹泻，肠瘘，大面积烧伤
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Na+-H +转运体功能障
碍，碳酸酐酶活性降 低，HCO3- 在近曲小 管重新吸收减少，尿
中排出增多导致血浆 中HCO3-减少。
代谢性酸中毒（metabolic acidosis）
3. 代谢功能障碍
乳酸酸中毒：见于缺氧，低灌流。休克，心力衰竭等。 酮症酸中毒：见于体内脂肪大量动员。糖尿病，严重饥饿。
动脉血CO2分压（PaCO2）
是血浆中呈物理溶解状态的CO2分子产生 的张力（PaCO2），
反映肺的通气状态，PaCO2与肺的通气量 成反比，
正常值：33-46mmHg(4.39-6.25kPa) 意义： ✓是否为呼吸性酸碱紊乱
✓代偿后的代谢性酸碱紊乱
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PaCO2<33mmgHg,表示肺通气过度， CO2排出过多，见于呼吸性碱中毒或代 偿后的代谢性酸中毒。
AG
UC UA
意义：✓反映代谢性酸中毒的
指标（AG增高型代酸，AG>16 mmol/L)
常见于固定酸增多的情况。如乳酸堆积，酮体过多等。
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第三节 单纯性酸碱平衡紊乱
一、代谢性酸中毒 代谢性酸中毒（Metabolic Acidosis）
的特征是血浆[HCO3-]原发性减少。
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pH值和H＋离子浓度
pH值是H＋离子浓度的负对数。
pH ＝ pKa＋lg A-
HA
HCO3H2CO3
PaCO2
＝7.40 (7.35-7.45)
意义：
✓判断酸 或碱紊乱
✓不能确 定紊乱的 性质
pH
取决于
HCO3-
＝
20
H2CO3
1
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pH在正常范围内，表示： 酸碱平衡正常 代偿性酸碱中毒阶段 同时存在程度相近的混合性 酸碱中毒。
2、磷酸盐缓冲系统存在于细胞内外液中，主要在 细胞内液发挥缓冲作用。
3、蛋白质缓冲系统存在于血浆和细胞内液中，当 其他缓冲系统都被调动后，其作用才显示出来。
4、血红蛋白和氧合血红蛋白缓冲系统主要在缓冲 挥发酸中发挥作用。
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肺的调节
肺通过改变CO2的排出量调节血浆碳酸浓度， 来维持血浆pH相对恒定
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碱及其来源
如: OH － HCO3 － Pr －
蔬菜及水果
代谢产生
有机酸盐:柠檬酸盐、苹果酸盐、 草酸盐等，均可与H+起反应，
转化为柠檬酸、苹果酸和草酸， 经三羧酸循环产生CO2和 H2O.K+和Na+则与HCO3-结合 形成碱性盐。
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氨基酸脱氨基产生的氨,经 肝代谢后生成尿素。
调
节
方 式
CCOO22
CO2
调节机制 CO2 PaO2 pH
延髓化学R
呼吸中枢
外周化 学R
PaCO2的正常值：40 mmHg。 如果达 60 mmHg，肺通气量增加10倍 如果达 80 mmHg，产生CO2麻醉。
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呼吸运动 改变
肺通气量改变
H＋＋HCO3 － （增多） 碱贮
H2CO3
H2O＋CO2 （呼出）
CO2
H+
中枢化学感受器
O2 CO2 H+
外周化学感受器（主动脉体，颈动脉体）
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延髓呼吸中枢 肺泡通气量
PaO2过低对呼吸中枢 的直接效应是抑制
组织细胞的调节作用（一般在2～4小时完成）
细胞
通过离子交换进行
H＋ K＋ HCO3－ Cl－
HCO3－ Cl－
[H＋] K+
血管
近曲小管上皮细胞
Na ＋
Na-K-ATP
K＋
2
Na ＋
H CO3-
H＋
小管腔
1
Na ＋
H CO3- ＋ H ＋
H2 CO3 CA
CO2 ＋H2O
H2 CO3 CA
CO2 ＋H2O
酸中毒时，碳酸酐酶活性增高。
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远曲小管及集合管泌H＋和HCO3－重吸收
远端酸化作用
血管
集合管上皮细胞
谷氨酸 NH3 ＋ 酮戊二酸＋ 2e
酮戊二酸 2 H CO3-
酸中毒时，谷氨酰胺酶及 碳酸酐酶活性 。
酸碱平衡的调节（总结）
血液缓冲系统：最为迅速，但缓冲作用不易持久。 肺的调节：作用大，几分钟开始，30分钟达高峰，但仅对CO2
有调节作用，不能缓冲固定酸。 细胞调节：3-4小时发挥作用，可引起血钾的变化。 肾的调节：12-24小时发挥作用，但效率高，作用持久。
血管 近曲小管上皮细胞
Na ＋
Na-K-ATP
K＋
H2 CO3
H ＋ NH4＋
H CO3- NH3
谷氨 酰胺
Na ＋
谷氨酸
酮戊二酸
小管腔
集合管上皮细胞
NH3
NH3
Na ＋
H-ATP
H＋
NH4＋
谷氨酰胺酶
H CO3-
H2 CO3 CA
CO2 ＋H2O
血管 Cl-
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谷氨酰胺
NH3 ＋谷氨酸
红细胞、肌组织、骨 组织均能发挥这种作 用。
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肾脏的调节
肾脏通过排酸（H＋或固定酸）以及重吸收碱 （HCO3－ ）对酸碱平衡进行调节
调 节 方 式
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近曲小管泌H＋ 重吸收HCO3－
NH4＋的排出
远曲小管和集合 管泌H＋ 重吸收HCO3－
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近曲小管（泌NHa＋＋—和HHC＋O）3－重吸收
食物在体内转化或经氧化后生 成
H＋
H ＋＋HCO3－
CA
H2CO3
CO2 ＋ H2O
CA: 碳酸酐酶，------肾小管上皮细胞；红细胞； 肺泡上皮细胞；胃粘膜上皮细胞
CO2：成人安静状态下每天可产生300-400L, 可释放15mol左右H ＋。 碳酸：体内酸性物质的主要来源。
成人每日固定酸释放出H＋达50—100mmol
意义： ✓反映代谢性酸碱紊乱 ✓呼吸性酸碱紊乱后的肾代偿
标准条件：PaCO2为40mmHg，温度38，血氧饱和度100%。
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实际碳酸氢盐(actual bicarbonate, AB) 意义：
✓受呼吸和代谢两方面的影响 ✓正常人：AB＝SB
均低，代酸。
✓AB ，SB 同时升高或降低，反映代谢因素 均高，代碱。 AB-SB 差值反映呼吸因素对酸碱平衡的影响。
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酸碱平衡紊乱 （acid-base disturbance)
概念：病理情况下可引起酸碱超负荷或调 节机制障碍，导致体内酸碱度稳态性破坏， 形成酸中毒或碱中毒，称酸碱平衡紊乱。
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酸碱平衡紊乱的类型
酸中毒 pH＝ HCO3-
碱中毒
H2CO3
代谢性
酸中毒 碱中毒
呼吸性
酸中毒 碱中毒
PH为7.4时，其比值为 20：1
代偿性，失代偿性酸或碱中 毒 单纯性，混合性酸碱平衡紊乱
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代酸 代碱 呼酸 呼碱
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单纯型酸碱平衡紊乱的分类
AG增高型
AG正常型 盐水反应性
盐水抵抗性 急性
慢性 急性
慢性
反映酸碱平衡状况的常用指标
pH值 动脉血CO2分压（PaCO2） 标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐 缓冲碱 碱剩余 阴离子间隙
病理生理学 Pathophysiology
第四章 酸碱平衡紊乱
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人体的体液环境必须具有适宜的酸碱度 才能维持正常的代谢和生理功能。
正常人体血浆的酸碱度7.35-7.45。 酸碱平衡：机体自动处理酸碱物质的含量和 比例，以维持pH值在恒定范围内的过程，称 为酸碱平衡。
酸碱平衡紊乱：病理情况下，机体出现酸或 碱超负荷、调节机制障碍，而导致体液酸碱 度稳定性破坏，称为酸碱平衡紊乱。（病情 加重，威胁生命）
体液酸碱物质的来源
酸：主要通过体内代谢产生
挥发性酸：这类酸性物质能变成气体，由肺
排除。 H ＋＋HCO3－
H2CO3
CO2 ＋ H2O
CO2 CO2 CO2
类型及 来源
机体在代谢过程中产 生最多的酸性物质
固定酸
不能变成气体 由肺排除，只 能通过肾由尿 排出。
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蛋白质：H2SO4 H3PO4 尿酸 糖酵解：甘油酸 丙酮酸 乳酸 糖氧化：三羧酸 脂肪代谢：乙酰乙酸
SB正常时： AB＞ SB，表示CO2有潴留，（呼酸）
AB＜ SB，表示CO2排出过多，（呼碱）
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（四）缓冲碱 缓冲碱（buffer base,B.B）是指动脉血
液中具有缓冲作用的碱性物质的总和。也 就是人体血液中具有缓冲作用的负离子的 总和。HCO3-, HPO42-, Hb-, HbO2-, Pr-
实际碳酸氢盐（Actual bicarbonate,A.B.）是 指隔绝空气的血液标本，在保持其原有温度、
PaCO2和血氧饱和度不变的条件下测得的血浆 碳酸氢盐浓度。因此A.B.受代谢和呼吸两方面 因素的影响。 2020/10/7
标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐
标准碳酸氢盐 （standard bicarbonate,SB） 正常值：22-27mmol/L(24)
✓BE负值增加，代谢性酸中毒 ✓BE正值增加，代谢性碱中毒
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阴离子间隙（anion gap,AG）
血浆中未测定的阴离子与未测定的阳离子的差值
Cl-
＋
Na
HCO3-
AG ＝UA － UC ＝Na ＋－(Cl-＋HCO3-) ＝140 － （104 ＋ 24） ＝12mmol/L （10-14）
4. 其他原因 1）外源性固定酸摄入过多。水杨酸，如药物阿司匹林等 2）高钾血症，导致代酸。此时体内H+总量并未增加， H+从 细胞内逸出，造成细胞内H+下降，故细胞内呈碱中毒， 在远端小管由于小管上皮泌H+减少，可引起反常性碱性尿。 3）血液稀释，使HCO3-浓度下降。
2020/10/7
代酸的分类
小管腔
Cl -
远曲小管和集合管
H CO3-
H ＋ H-ATP
的闰细胞借助氢泵 泌氢的同时， 在基侧膜以Cl –与 HCO3-交换的方式
H2 CO3 CA
CO2 ＋H2O
重吸收HCO3- ，称为远端酸化。
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H PO4 2 - 碱性
H 2 PO4- 酸性 pH 尿液酸化
NH4＋的排出具有PH依赖性
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第一节 酸碱的概念及其来源与调节
一、酸碱的概念 正常人体血浆的酸碱度7.35-7.45
H2CO3
NH4+
H2PO3
HPr
酸
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H++HCO3H++NH3 H++HPO42H++Pr-
碱
凡能释放出H+的化 学物质称为酸。
凡能接受H+ 的化学 物质称为碱。
一个酸总是与相 应的碱形成一个 共轭体系。