病理生理学课件 酸碱平衡紊乱

缓冲酸（弱酸） 缓冲碱（共轭碱） 缓冲体系
占全血缓冲体系%
H2CO3 H2PO4HPr
HHb HHbO2
HCO3¯ + H+
血浆HCO3¯
HPO42¯ + H+
红细胞内Hb
Pr¯ + H+
HbO2及Hb
Hb¯ + H+
磷酸盐
HbO2¯ + H+
血浆蛋白
35 18 35 5 7
碳酸氢盐缓冲系统 （bicarbonate / carbon dioxide buffer system） ▲碳酸氢盐缓冲对：HCO3-/H2CO3 ▲特点: HCO3-与H2CO3的浓度比决定血pH高低。 碳酸氢盐缓冲机制（Mechanism of buffer）
【SB与AB关系】
SB：受代谢性因素影响； AB：受呼吸性因素 + 代谢性因素影响；
AB – SB = 呼吸性因素。
《对同一被检者》
AB、SB↓ 代谢性酸中毒
AB、SB↑ 代谢性碱中毒
AB＞SB
呼吸性酸中毒 （CO2潴留）
AB＜SB
呼吸性碱中毒 （过度通气）
AB = SB
肺通气无明显异常 。
反映酸碱平衡常用的指标及意义
休克、呼衰、心衰、CO中毒、吸入空气pO2过低 严重缺氧 糖酵解↑ 血中乳酸(HA)↑ （乳酸性酸中毒）
超过肝脏代谢能力
NaHCO3消耗↑、血浆[A-]↑ 血浆[HCO3-]↓、[AG] ↑ （2）酮症酸中毒（Keto- acidosis）
【原因】
糖尿病、长期饥饿、乙醇中毒等。
糖尿病
胰岛素↓
葡萄糖利用↓、脂肪分解↑
挥发酸（Volatile acid）
指能变成气体通过肺呼出的酸性物质称为挥发酸。
CA
H2CO3 H2O + CO2
；成人每天产生的CO2约300~400L。
固定酸（Fixed acid） 固定酸是体内除碳酸外所有酸性物质的总称，
2．碱性物质的来源（Origin of bases）
碱性物质主要来源与食物：柠檬酸盐、苹果酸盐、草酸盐
或降低）的病理过程。
死亡
酸中毒
正
常 碱中毒
死亡
各种病因造成体内酸性或碱性物质堆积或不足，进而导致体
液内环境酸碱稳态破坏。
6
6.8
7.35-7.45
7.8
9
pH
第一节 Байду номын сангаас碱物质来源和酸碱平衡调节
酸碱平衡紊乱
一、酸碱物质的来源 （Sources of acids and bases）
1．酸性物质的来源（Origin of acids）
通过CO2的排出量控制血浆中H2CO3浓度，保持pH相对恒定。
血浆paCO2↑
刺激中枢化学感受器（ CO2感受器）
[H+]↑
外周化学感受器（+） CO2呼出↑
呼吸中枢兴奋 呼吸加深加快（深长）
血浆[H2CO3]或paCO2接近正常
HCO3-与H2CO3的比值维持20/1,则PH值维持在正常范围
酸碱平衡的调节
2．AG正常型代谢性酸中毒（Normal AG type metabolic acidosis）
【含 义】
由于HCO3-经肠、肾脏大量丢失，而缺失的阴离子通过Cl–的代 偿性增加来补充，导致AG正常型高血氯性代谢性酸中毒。
四川中医药高等专科学校病理教研室
酸碱平衡紊乱
【正常值】
动脉血的pH值在7.35～7.45之间，平均值7.4； 静脉血pH值约低0.02～0.10； 组织间液的pH值近似于血浆的pH。
【概 念】
酸碱平衡 机体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。
酸碱平衡紊乱 各种原因引起动脉血液PH超出正常范围（升高
酸碱平衡的调节
二、酸碱平衡的调节（Regulation of Acid-Base Balance）
机体的酸碱平衡调节
1
2
3
4
调血 节液 作的 用缓
冲
用肺 的 调 节 作
作肾 用脏
的 调 节
调组 节织 作细 用胞
的
1.血液缓冲调节（Blooding buffers）
表1 全血五种缓冲系统 表2 全血中各缓冲体系的含量与分布
3. 组织细胞的调节作用（Tissue & cells buffers）
通过膜的离子交换维持ECF的电中性和调节ECF的[H+]。
Na+-H+ K+ - H+ Na+-K+
ECF[H+]↑ H+ into cells and K+ out of cells
ECF [H+]OK
Cl¯- HCO3-交换
▲酸性物质：HCl + NaHCO3→NaCl+H2CO3→CO2 +H2O ▲碱性物质：NaOH + H2CO3→NaHCO3 + H2O 碳酸氢盐缓冲意义 ▲接受H+或释放H+ ，减轻pH变动的程度。 ▲具有开放性。
酸碱平衡的调节
2. 呼吸的调控节作用（Respiratory control）
AG =[Na+] －（[Cl-]+ [HCO3-]） = 140 -（104+24)；
Normal value ：12±2mmol/L.
【Significance】
AG
区分不同类型代谢性酸中毒；
分析某些混合性酸碱平衡紊乱。
代谢性酸中毒：AG↑血[Cl-]正常；AG正常血[Cl-]↑。
Simple Acid-Base Disorders
肝细胞通过合成尿素清除NH3，进行机体的酸碱平衡调节。 骨盐也参与缓冲。
4. 肾的调节（Renal regulation of acid-base Balance）
排泄体内固定酸或碱性物质。
调节血浆中HCO3- 浓度， 维持细胞外液pH值相对稳定。
近端小管Na+-H+交换（Na+-H+ exchange of proximal tubule）
4．缓冲碱 Buffer base（BB）
血浆中有缓冲作用的负离子的总和。 负离子：HCO3-、Hb-、Pr- 等。 Normal range：45~55mmol/L Average value：50±5mmol/L 【意 义】 ▲BB是反映代谢性因素的指标，与paCO2变化无关。 ▲原发性BB↓ 代谢性酸中毒 ▲原发性BB↑ 代谢性碱中毒
超过肝外组织利用能力
酮症酸中毒
血浆酮体含量（HA）↑↑
（3）尿毒症性酸中毒（Uremic acidosis）
【原因】 急、慢性肾功能衰竭的少尿期（是引起AG增高型代谢性酸中毒的 最常见原因）。 GFR＜20% 酸性代谢产物（HA）排泄障碍 HA体内堆积
（4）水杨酸中毒：摄入大量水杨酸制剂（阿司匹林）
▲原发性↑
呼吸性酸中毒和代偿后的代谢性碱中毒
▲原发性↓ 呼吸性碱中毒和代偿后的代谢性酸中毒
反映酸碱平衡常用的指标及意义
3．标准碳酸氢盐（SB）和实际碳酸氢盐（AB）
Standard bicarbonate（SB） 全血标本在38℃、Hb氧饱和度100%和pCO2为5.32kPa的气体平 衡的条件下，测得的血浆[HCO3¯]浓度。
Normal range: 22~27mmol/L， Average value: 24mmol/L.
【Significance】反应代谢因素的指标 ▲SB原发性↓ 代谢性酸中毒； ▲ SB原发性↑ 代谢性碱中毒
反映酸碱平衡常用的指标及意义
Actual bicarbonate（AB）
血标本在实际paCO2和血氧饱和度条件下，测得血浆[HCO3¯] 。
氯性代谢性酸中毒）； AG正常型代谢性酸中毒（高血
氯性代谢性酸中毒）。
Metabolic acidosis
原因和机制
Metabolic acidosis
1 ． AG 增 高 型 代 谢 性 酸 中 毒 （ High AG type metabolic
acidosis）
【含 义】
机体不含氯离子的任何固定酸（HA）产生过多或排出（经肾）障碍， 导致血浆固定酸（HA）浓度增加所引起的AG增高型代谢性酸中毒。
【Significance】 BE＞+3mmol/L 代谢性碱中毒或经肾代偿的呼吸性酸中毒； BE＜- 3mmol/L 代谢性酸中毒或经肾代偿的呼吸性碱中毒。
反映酸碱平衡常用的指标及意义
6．阴离子间隙Anion gap（AG）
血浆中未测定阴离子（UA）和未测定阳离子
（UC）的浓度差值。
The AG can be calculated by :
血液
肾小管上皮细胞
Na+ H+ K+
肾小管管腔
Na+ HCO3+ H+
H2CO3 Na+ HCO3- CA
H2O+CO2
H2CO3 CA
CO2+H2O
《通过近端肾小管的Na+-H+交换使原尿中90%NaHCO3重吸收》
酸碱平衡的调节
远端小管泌H+与HCO3-重吸收（Regulation of distal tubule）
反映酸碱平衡常用的指标及意义
第二节 反映酸碱平衡常用的指标及意义
（Laboratory tests of arterial blood gas analysis)
1．pH（血液） 动脉血中H+浓度的负对数。平均值为7.4。
Henderson-Hasselbalch方程式： pH = pKa + log [NaHCO3]/ [H2CO3] = 6.1 + log 24 mmol/L /1.2 mmol/L = 6.1 + log 20/1 = 6.1 + 1.3 = 7.4
集合管润细胞泌H+与原尿的HPO42- H2PO4-，使尿液酸化。 细胞内HCO3-与Cl-交换，进入血液内。
泌NH4+排增加（NH4+ excretion）
酸碱平衡的调节
近曲小管上皮细胞是产NH4+的主要场所，以NH4Cl形式排出。 集合管分泌NH3 进入原尿与H+结合生成NH4Cl 被排出体外。
[H2CO3]
6.1 + log
24mmol/L（20） 1.2mmol/L（1）
原发性 ↑
原发性 ↓
呼吸性酸中毒
AB＞SB、pH↓、PaCO2 ↑
呼吸性碱中毒
AB＜SB、pH↑、 PaCO2 ↓
一、代谢性酸中毒（Metabolic acidosis）
【概 念】
由于体内固定酸生成过多，或肾脏 排酸减少，以及HCO3-大 量丢失， 导致血浆[ HCO3- ]原发 性降低。 Metabolic acidosis is defined as a primary decrease in plasma bicarbonate concentration. 【类型】 AG增高型代谢性酸中毒（正血
反映酸碱平衡常用的指标及意义
5．碱剩余Base excess（BE）
全血在38℃、pCO2为5.32kPa、[Hb]校正为150g/L、氧饱和度100% 条件下，测定和计算1L全血被滴定至pH7.40时所需的酸或碱量。
▲用酸滴定时，所用酸的浓度值以正值（+）表示； ▲用碱滴定时，所用碱的浓度值以负值（–）表示； ▲Normal range： 0±3mmol/L。
Normal range: 22~27mmol/L， Average value: 24mmol/L.
CO2 ↑ + H2O H2CO3↑ H++ HCO3- ↑（受呼吸因素影响） 【Significance】 ▲ AB原发性↓ 代谢性酸中毒； ▲ AB原发性↑ 代谢性碱中毒。
反映酸碱平衡常用的指标及意义
[NaHCO3] 受代谢因素影响； [H2CO3] 受呼吸因素影响。
反映酸碱平衡常用的指标及意义
【意 义】
pH ＞ 7.45 失代偿性碱中毒； pH ＜ 7.35 失代偿性酸中毒。 pH = 7.35～7.45 ▲酸碱平衡正常 ▲混合型酸碱平衡 ▲代偿性酸碱平衡 pH是判断酸碱平衡紊乱的重要指标，但不能区分代谢性 或呼吸性。
反映酸碱平衡常用的指标及意义
2．PaCO2
动脉血中以物理状态溶解的CO2分子所产生的张力 ▲Normal range: 4.39~6.25kPa(33~46mmHg) ▲Average value: 5.32kPa(40mmHg)
【意 义】
PaCO2是反映呼吸性的指标(Respiratory parameter)
AG增高型代谢性酸中毒特点： [HCO3-]↓、AG↑、[Cl–]正常。
乳酸性酸中毒(Lactic acidosis)
正常值：0.5~1.5mmol/L；乳酸酸中毒：血浆乳酸浓度>5mmol/L。
【Causes】
休克、呼衰、心衰、CO中毒、严重贫血、吸入pO2过低
乳酸↑
（1）乳酸酸中毒(Lactic acidosis) 【原因】
第三节 单纯型酸碱平衡紊乱 ( Simple Acid-Base Disorders)
【Fundamental types and character】
AB、SB、BB↓，BE(-)↑
代谢性酸中毒
原发性 ↓
AB、SB、BB↑，BE（+）↑
代谢性碱中毒
原发性 ↑
pH = Pka + log [NaHCO3]