酸碱平衡紊乱(一)

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1. 定义:血液中一切ol/L (平均 48 mmol/L ) 3. 意义:反映代谢性因素的指标
│45~52 mmol/L│ 代酸 正常 代碱
(三)碱剩余(base excess, BE )
1. 定义:标准条件下,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 )。
TIME
15:09
HCO3TCO2 BE SBC SAT O2CT
23.1 mm/L 24.3 mm/L -0.9 mm/L 23.5 mm/L 98.1% 20.7ml%
DATE FEB 04,2004 TYPE PTID OPID TEMP HB pH PRTERIAL 0261 123 37℃ 14.9 G% 7.401
第一节
酸碱的自稳态
( Acid-base homeostasis )
Acid-base balance :
酸碱平衡,指生理情况下,机体能自觉维持体液 酸碱度相对稳定的过程。
Acid-base disturbance :
酸碱平衡紊乱,指由于各种原因引起的酸碱超量
负荷或严重不足或调节机制障碍而导致体液内环境酸
实际体温和血氧饱和度条件下所测得的 血浆 HCO3- 浓度。 (反映呼吸、代谢两因素) SB:全血在标准条件下(温度38℃,血红 蛋白氧饱和度为100%,PaCO2 40mmHg
的气体平衡)所测得的血浆HCO3- 浓度。
(排除了呼吸因素,仅反映代谢因素)
正常值:
SB:22 ~ 27 mmol/L(平均 24 mmol/L)
┃33 ~ 46 mmHg┃
(4.39 ~ 6.25 kPa)
CO2 呼出过多
呼碱或代偿后的代酸
正常
CO2 潴留
呼酸或代偿后的代碱
三、代谢指标:
(一)主要是 HCO3实际碳酸氢盐(actual bicarbonate, AB)
标准碳酸氢盐(standard bicarbonate, SB)
AB:指隔绝空气的血液标本,在实际 PaCO2,
2. 中枢神经性调节
3. 神经反射性调节
(三) 肾在酸碱平衡中的调节作用 → fixed acid
1. H+ —Na+ 交换 泌H+ (近曲小管2/3)
a. Na+ —K+ ATP酶提供能量 b. 基侧膜 Na+ - HCO3- 载体同向转运入血 c. 刷状缘碳酸酐酶(CA)的作用:
CA
CA
CO2 + H2O
[H+]nmol/L 16
3. 意 义: 它只是反映酸碱度的指标。 极限 6.8 [ H+ ] 酸中毒 ┋ 7.35 ~ 7.45 ┋ 45 ~ 35 nmol/L 正常 碱中毒 7.8 极限
它不能完全反映是否有酸碱平衡紊乱的存在,更不能反映 酸碱失衡的类型。 pH主要取决于 HCO3- 与 H2CO3 的比值(7.4 时为20:1)
]
2
PaCO
pH pKa lg
HCO
3
PaCO
24
2
6 . 1 lg
0 . 03 40
6 . 1 lg
20 1
7 .4
pH、HCO3-、PaCO2的关系可简化为:
pH
HCO PaCO
3 2
四、阴离子间隙(anion gap, AG )
1. 定义:血浆中未测定的阴离子(undetermined anion, UA)与未测定的阳离子(undetermined cation, UC)的差值, 即 AG=UA-UC。
B. 闰细胞
Cl
+
-
Cl
-
H -ATP 酶
Cl -HCO3
交换体
-
-
HPO42- + H+
H -K ATP酶
+ +
H+
+
HCO3
-
HCO3
-
管 周 毛 细 血 管
H2PO4K+
H2CO3
CA
K+ CO2 + H2O 基侧膜
管腔膜
3. NH4 - Na 交换
近曲小管是产氨的主要场所,H+ 随 NH3排出,Na+ -K+ ATP 酶提供能量, HCO3- 离子由 Na+ -HCO3- 载 体同向转运入血。
二、呼吸指标:动脉血 CO2 分压(PaCO2 ) 1.定义:血浆中物理溶解状态的CO2分子产生的张力。 2.正常值: 33 ~ 46 mmHg (平均 40 mmHg )
3.意 义:反映呼吸因素的指标。 PaCO2 原发性改变引起的酸碱平衡紊乱 称呼吸性酸碱紊乱
PaCO2 ≈ PACO2 可了解肺泡通气情况 PaCO2 ↑ H2CO3↑
K
H2O + CO2
基侧膜
管腔膜
2. 小管细胞主动泌H+
a. 在近曲小管,H+ ATP 酶主动耗能泌H+(1/3)
b. 在远曲小管、集合管(主要),由闰细胞泌H+ , 无 Na+ 的转运,H+ ATP 酶或 H+-K+ ATP 酶供能
伴 H+—K+ 交换或 Cl-—HCO3- 交换
远曲肾小管、集合管主动泌 H+
-
pH ∝
1、 pH下降,有酸中毒。
-
HCO3
PaCO2
-
2、病史:腹泻、丢失HCO3 ;结合公式:HCO3 下降 为原发, PaCO2下降为继发,是代谢性酸中毒。 3、AG = 131- (94+9.8) = 27.2 , 为高AG型代谢性酸中毒。
例题:女性,11个月,因呕吐、腹泻3天入院,起病后每日腹泻
10余次,为不消化蛋花样稀便;低热、嗜睡、尿少。血气分 析:
pH 7.29,PaCO2 23.4 mmHg,HCO3- 9.8 mmol/L,
BE -16.5 mmol/L, Na+ 131 mmol/L,K+ 2.26 mmol/L, Cl- 94 mmol/L
磷酸、蛋白
K+ H+
HCO3-
Cl -
(二) 肺在酸碱平衡中的调节作用 → volatile acid
1. 化学性调节:
主要通过控制CO2排出量,维持HCO3-/ H2CO3 = 20 / 1
延髓中枢化学感受器(主要) PaCO2↑(+) PaCO2 ≥ 80mmHg(-), CO2麻醉(narcosis) 主A体,颈A体外周化学感受器,PaO2↓
PaCO2 37.7 mmHg PO2 111.1 mmHg
一、pH 和 H+ 浓度:
由于血液中 [H+] 很低,常用 pH 表示 1. pH 的定义: [H+] 的负对数
2. 正 常 值 : 7.35 ~ 7.45 ( 平均 7.40 )
pH 7.80 7.70 7.60 7.50 7.40 7.30 7.20 7.10 7.00 20 26 32 40 50 63 80 100 6.90 6.80 125 160
pH是[H+]的负对数
p H p K a - lg ( [HA] [A ]


) p K a lg
[A ] [HA]

[H ] k
[ H 2 CO 3 ] [ HCO
3
]
pH pKa lg
[ HCO
3
]
[ H 2 CO 3 ]
pH pKa lg
[ HCO
3
代谢性酸中毒的类型。(AG>16,代酸)
肾功能减退→酸性产物↑ AG ↑见于 乳酸血症 酮血症
外源性阴离子存积:甲醇中毒、水杨酸中毒
2. 一个病人的 pH 等于7.4,他有没有酸碱失衡?为什么?
3. 一个病人的 pH、PaCO2、HCO3- 均正常,他有没有酸碱失衡?
为什么? 4. 怎样分析一个酸碱平衡紊乱的病例?
AB = SB
意 义:
│ 22~27 mmol/L│ 代酸 Metabolic acidosis 正常 代碱 Metabolic alkalosis
AB 和 SB 的差值反映了呼吸因素 AB > SB时,PaCO2 ↑,见于呼酸或代偿后代碱 AB < SB时,PaCO2 ↓,见于呼碱或代偿后代酸
(二)缓冲碱(buffer base, BB )
第二讲
酸碱平衡紊乱
Acid-base disturbance
赵 澎 涛
病理与病理生理学教研室
科技大楼10楼1001室 电话:774551转2
1. 什么是酸碱平衡紊乱,机体对酸碱平衡是怎样进行调节的? 2. 一个病人的血液 pH 等于7.4,他有没有酸碱失衡?为什么? 3. 一个病人的 pH、PaCO2、HCO3- 均正常,他有没有酸碱失衡? 为什么? 4. 怎样分析一个酸碱平衡紊乱的病例?
2. 正常值:12±2 mmol/L
根据电中性定律:
Na++UC=(HCO3- +Cl -)+UA AG= UA-UC = Na+ -( HCO3- +Cl - ) = 12±2 mmol/L HCO3(24) UA (23) Cl(104)
Na+ (140)
UC (11)
3. 意义: AG↓,临床意义不大,AG↑很有临床意义,可帮助区分
+
+
在远曲小管, NH3主要通过弥散排出。
NH4+的排出(近曲小管)
A. 近曲小管上皮细胞 Na+
Na - HCO3 载体
+ -
CO2 + H2O CA H2CO3
NH4 -Na 交换体
+ +
Na+
管 周 毛 细 血 管
HCO3
-
HCO3 Na+
-
+ H+
NH4+
NH4+
α- 酮戊二酸 Na -K ATP酶
18 35 7 5
53%
特 点 :
(1)共轭碱/弱酸
(2)主要缓冲对: HCO3- / H2CO3
open buffer system HCl + HCO3- → H2CO3 +Cl强酸变弱酸 CO2 从肺排出
CO2 +H2O
2. 组织细胞的缓冲作用(role of cell) 细胞离子交换:H+ — K+ 和 Cl - — HCO3细胞内缓冲体系:
第二节
反映酸碱平衡状况的
常用指标及其意义
( Acid-base parameters )
血气分析(blood-gas analysis )
血气分析的主要理论依据:血液pH值主要取决 于血液缓冲系统,尤其是碳酸氢盐缓冲系统 HCO3-与 H2CO3的比例。测出pH(或H+)和 PaCO2 ,并根据 Henderson-Hassalbalch 公式计算出 HCO3- 及其它酸碱 参数。
碱度稳定性的破坏。
What is acid ? What is base?
一、酸碱的概念及其来源
1. Acid: 供H+的物质
两种酸及其来源:三大代谢、饮食
(1)挥发酸(volatile acid): 13000~15000 mmol/d CO2 + H2O ←→ H2CO3 ←→ H+ + HCO3(2) 固定酸 (fixed acid): 50~100 mmol/d 乳酸、磷酸等
H2CO3
HCO3- + H+
H+ - Na+ 交换(近曲小管)
A. 近曲小管上皮细胞 Na+
Na - HCO3 载体
+ -
Na+
H -Na 交换体
+ +
管 周 HCO3 毛 细 血 管
Na -K ATP酶
+
+ +
HCO3
Na+
-

H
+
H+ + HCO3
-
H2CO3 CA K
+
H2CO3 CA CO2 + H2O
2. 正常值:-3.0 ~ +3.0 mmol/L
3. 意义:
7.35
-3.0
代酸 或代偿后的呼碱
7.4
0
正常
7.45
+3.0
代碱 或代偿后的呼酸
Henderson-Hasselbalch 公式
HA
[H ] [ A ]
[H ] K



K

[H ] [ A ] [ HA ]


[ HA ] [A ]
缓 冲 酸 H2CO3 H2PO4- 缓 冲 碱 H+ + HCO3- H+ + HPO42-
HPr
HHb
H+ + Pr-
H+ + Hb-
HHbO2
H+ + HbO2-
表 2. 全血中各缓冲系统的含量与分布
缓 冲 系 统 血浆HCO3-
细胞内HCO3- Hb-及 HbO2 - 血浆蛋白 磷酸盐
占全血缓冲系统 % 35
2. Base:接受H+的物质
碱的来源:蔬菜、水果、氨基酸(NH3+H+
NH4+ )
Acid > Base
pH
7.35 ~ 7.45
Why ?
二、酸碱平衡的调节( acid-base regulation)
(一) 体液的缓冲作用 : 1. 血液的缓冲 2. 细胞内液的缓冲
表 1. 全血的五种缓冲系统
+
+ +
NH3
谷氨酸 NH3 谷氨酰胺
K
K
+
基侧膜
管腔膜
NH4+ 的排出(集合管上皮细胞)
B. 集合管上皮细胞 NH3
NH3
ClH -ATP 酶
+
ClCl
-HCO3
交换体
H+
H+

HCO3
-
HCO3
-
管 周 毛 细 血 管
H2CO3 CA NH4+ 管腔膜 CO2 + H2O 基侧膜
血液缓冲系统: 反应迅速,但缓冲作用不持久。 组织细胞的缓冲: 作用强,3~4 h 起作用,但易造成电解质紊乱。 肺的调节: 效能最大,30 min 达高峰,但仅对CO2 起作用。 肾的调节: 对排固定酸及保碱作用强大,但起效慢(3~5天)。
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