概述

  • 酸碱平衡(Acid-base balance):

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。

  • 酸碱平衡紊乱(Acid-base disturbance):

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碱度稳定性的破坏.

酸的来源

  • 来源：代谢、食物

    • 挥发酸（代谢）
      • CO2+H2O=H2CO3=(H+)+(HCO3-)
    • 固定酸（食物）
      • 蛋白质分解产物硫酸磷酸尿酸（主要）
      • 糖酵解产物甘油酸丙酮酸乳酸
      • 糖氧化过程的三羧酸
      • 脂肪代谢产生的酮体

        碱来源

  • 来源：代谢、食物

    • 有机酸盐（代谢）
      • 蔬菜瓜果来源的柠檬酸苹果酸草酸
    • 氨（食物）
      • 氨基酸脱氨基

酸碱平衡的调节

  • 血液缓冲系统
  • 组织细胞
  • 肺

  • 肾

    血液缓冲系统的调节作用

  • 特点

    • 由弱酸及其公轭的碱所构成的缓冲对组成
    • 缓冲作用强
    • 缓冲作用迅速
  • 全血的缓冲系统及其分布

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  • 碳酸盐缓冲对特点
    • 含量高,约占全血缓冲碱一半
    • 缓冲能力最强
    • 为开放性缓冲系统
    • NaHCO3+HCl—>NaCl+H2CO3;H2CO3–>CO2+H2O
    • 不能缓冲挥发酸

组织细胞对酸碱平衡的调节作用

  • 通过细胞膜内外的离子交换实现：H+-K+ 、 CL—HCO-3等
  • 被细胞内液缓冲对缓冲
  • 最主要的细胞内的缓冲是红细胞
  • 例子：肌细胞、骨骼

肺在酸碱平衡中的作用

  • 通过改变肺泡通气量实现。
  • 作用快而有效。10-30min发挥最大作用。

肾脏在酸碱平衡调节中的作用

  • 酸碱平衡调节的最终保证。
  • 维持血液pH的作用缓慢而有效。4-5h后发挥作用，4-5d后出现明显效果。
  • 主要机制:
    • 肾小管泌H+,重吸收NaHCO3
    • 肾小管产NH3,排出NH4+
    • 酸化磷酸盐

泌H+和重吸收NaHCO3

  • 泌H+部位主要在近曲小管、远曲小管及集合管。
  • H+分泌是主动的，近曲小管以H+－Na+交换形势进行，远曲、集合管以H泵形式进行。
  • 远端、集合管H+－Na+交换与K+－Na+交换相互竞争。

产NH3排NH4+

  • NH3由近曲小管、远曲小管、集合管上皮细胞产生。
  • NH3能自由进入肾小管腔，而NH4+不能返回肾小管上皮细胞。

排出可滴定酸

  • 可滴定酸主要由H+与HPO42-形成。

  • 生成可滴定酸的部位是远曲小管与集合管。


    反应血液酸碱平衡的常用指标及其意义

  1. pH
  2. PaCO2
  3. buffer bases (BB)
  4. base excess (BE)
  5. SB 与 AB
  6. anion gap (AG)

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H+浓度与pH值

  • 正常值:7.35-7.45
  • 意义:
    • pH<7.35-失代偿性酸中毒
    • pH>7.45-失代偿性碱中毒

  • 当pH正常时，可能会表现出以下状态

    • 正常
    • 代偿性酸碱中毒
    • 混合性酸碱中毒（原发病导致HCO3-与H2CO3同时下降）

      PaCO2

  • 定义:溶解在血浆中的CO2分子所产生的压力。

  • 动脉血PaCO2的正常值:4.39-6.25kPa（33-47mmHg）
  • 意义:反应呼吸性因素 | 指标 | 表现 | 意义 | | —- | —- | —- | | >46mmHg | CO2潴留 |
    - - 原发性：呼酸
  • 继发性：代偿后代碱
    | | <33mmHg | CO2不足 |
    - - 原发性：呼碱
  • 继发性：代偿后代酸
    |

缓冲碱(buffer base, BB)

  • 定义:血液中一切具有缓冲作用的碱性物质的总和，也即血液中具有缓冲作用的负离子的总量。
  • 正常值：45-55mmol/L。
  • 意义：
    • BB减少，见于代酸或慢性代偿性呼碱。
    • BB增加，见于代碱或慢性代偿性呼酸。

碱剩余 (base excess, BE)

  • 在标准条件下，即38℃、PaCO2 5.32kPa（40mmHg）、血红蛋白150g／L和氧饱和度100％的情况下，用酸或碱将1L全血或血浆滴定到pH7.40时所用酸或碱的mmol数。
  • 正常值：0±3mmol/L。

  • 意义

    • 用酸滴定表示碱剩余用+
    • 用碱滴定表示碱缺失用-
    • BE>3mmol/L，见于代碱或慢性代偿后呼酸。
    • BE<-3mmol/L，见于代酸或慢性代偿后呼碱。


    AB（actual bicarbonate） 、 SB（standard bicarbonate）

    SB-标准碳酸氢盐

  • 定义：SB是指血标本在标准条件下，即38℃、血红蛋白氧饱和度100％、PaCO2 5.32kPa（40mmHg）的气体平衡后测得的血浆HCO3-浓度。

  • 正常值：22-27mmol/L。
  • 反映代谢性因素

  • 意义：

    • SB增高见于原发性代碱或慢性呼酸代偿后。
    • SB降低见于原发性代酸或慢性呼碱代偿后。

      AB-实际碳酸氢盐

  • 定义：隔绝空气的血液标本，在实际PaCO2和血氧饱和度的条件下测得的血浆HCO3-浓度。

  • 反映代谢性因素
  • 意义：（AB升高或降低同SB升高或降低,但要注意以下两点）
    • AB﹥SB，表示有CO2潴留，见于呼酸或代偿后代碱。
    • AB﹤SB，表示过度通气，见于呼碱或代偿后代酸。

AG（anion gap）

  • 定义：血浆中未测定的阴离子（undetermined anion，UA）减去未测定阳离子（undetermined cation，UC）的差值,
    • AG=UA-UC
    • Na+UC=HCO3+Cl+UA
    • AG=UA-UC=Na-(HCO3+Cl)
  • 正常值：10-14mmol/L
  • 意义：
    • 反映固定酸含量，区分代酸原因。
    • AG↑，见于代酸。

单纯性算酸碱平衡紊乱

呼吸性酸中毒

Respiratory acidosis

定义

指CO2排出障碍或吸入过多引起的以血浆H2CO3浓度升高为特征的酸碱平衡紊乱。

原因和机制

  • CO2排出障碍。（基本机制）
  1. 呼吸中枢抑制：颅脑损伤、脑炎、药物等
  2. 胸廓病变：
  3. 呼吸肌麻痹：
  4. 呼吸道阻塞：喉痉挛、水肿、异物等
  5. 肺疾患：广泛的肺组织病变
  6. CO2吸入过多。通风不好

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对机体的影响

  • 与代酸对机的影响相似,但其影响更大尤其是对中枢的影响
  • CO2直接舒张血管的作用
  • 对中枢神经系统功能的影响(CO2麻醉)

CO2麻醉：肺性脑病，表现为震颤、精神错乱、嗜睡等

呼酸的血气特点

  • pH↓
  • PaCO2 ↑

  • 代偿后：AB、BB、 SB↑ ，HCO3↑ ，AB﹥SB，BE正值↑

    代谢性酸中毒

    定义

    代谢性酸中毒（metabolic acidosis)指细胞外液 H+增加和（或）HCO3-丢失而引起的以血浆HCO3-减少为特征的酸碱平衡紊乱

    代谢性酸中毒的原因及机制

  • HCO3-减少

    • 经消化道丢失
    • 经肾脏丢失:
      • II型4肾小管酸中毒
      • 碳酸酐酶抑制剂
    • 经皮肤丢失：大面积烧伤
  • H+增多
    • 摄入酸过多
      • 水杨酸酸中毒
      • 含氯成酸性药物摄入过多
    • 排酸减少：肾衰、I型肾小管酸中毒

  • 高钾血症（与细胞内液的H+替换）

    代谢性酸中毒分类

  • AG增高型酸中毒

    • 特点
      • 固定酸增加
      • AG增高
      • 血氯正常
    • 原因
      • H+生成增多：乳酸酸中毒、酮症酸中毒
      • 固定酸排出障碍：肾功能衰竭、Ⅰ型肾小管酸中毒
      • H+摄入过多：水杨酸中毒

  • AG正常型代谢酸中毒

    • 特点
      • AG正常
      • 血氯增高
    • 原因
      • 碱丢失过多：消化道的直接丢失
      • Ⅱ型肾小管酸中毒
      • 碳酸酐酶抑制剂使用过多


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    机体的代偿调节

  • 血液

  • 肺
    • H+-外周、中枢化学感受器-呼吸中枢兴奋-呼吸加深加快-CO2排出增强-血液Ｈ2CO3下降-[NaHCO3]/[H2CO3]接近 20:1
  • 细胞
  • 肾
    • NaHCO3的重吸收增加
    • 产NH3排NH4增加
    • 酸性磷酸盐排出增多

对机体的影响

  • 对心血管系统的影响
    • 心脏
      • 心脏室性心律失常：高钾
      • 心室收缩力下降
        • H+升高抑制Ca结
        • H+影响Ca的内流
        • H+影响肌浆网释放Ca2+
    • 血管：对儿茶酚胺的反应性下降

  • 对中枢神经系统的影响

    • 表现：乏力、知觉迟钝、嗜睡、昏迷
    • 机制
      • 生物氧化酶活性下降，ATP合成下降
      • 谷氨酸拖羧酶活力上升，y氨基丁酸生成上升

        代酸的血气特点

  • pH↓

  • HCO3-↓
  • PaCO2代偿性↓
  • AB、SB、BB↓，AB<SB，BE负值↑

防治原则

  1. 积极治疗原发病，去除病因。
  2. 纠正水、电解质紊乱。
  3. 应用碱性药物：
  • 碳酸氢钠：迅速、确切，较为理想，首选
  • 乳酸钠：慢。肝功不良、乳酸酸中毒时，不宜用
  • 三羟甲基氨基甲烷（THAM）

THAM+H2CO3→THAM.H+ + HCO3-。呼酸、代酸均可用，但可抑制呼吸中枢，引起低血压、低血糖，需慢滴入。

呼吸性碱中毒

定义

  • 是指肺过度通气引起的以血浆H2CO3浓度或PaCO2原发性降低为特征的酸碱平衡紊乱

    分类

  • 急性 <24h

  • 慢性 >24h

    原因与机制

  • 低钾血症和肺疾患

  • 呼吸中枢受直接刺激或精神障碍
  • 机体代谢旺盛

  • 机械通气使用不当

    机体的代偿调节

  • 细胞内、外离子交换和细胞内缓冲作用

  • 肾脏代谢

    血气特点

  • PaCO2降低，pH升高，AB<SB

  • 代偿后：AB、SB、BB降低，BE(-)加大

    代谢性碱中毒

    定义

  • 是指细胞外液碱增多或H+丢失而引起的以血浆HCO3-增多为特征的酸碱平衡紊乱

    分类

  • 盐水反应性中毒

    • 主要见于呕吐、胃液吸引或利用利尿剂，给予等张或半张的盐水来扩充细胞外液

  • 盐水抵抗性中毒

    • 常见于全身性水肿、原发性醛固酮增多症，严重低血钾和Cushing综合症

      原因或机制

  • H+丢失过多

  • HCO3-过量负荷
  • H+向细胞间移动

    肝功能枯竭时血氨过高，尿素合成障碍等也可导致

机体的代偿调节

  • 血液：HCO3-、Buf-升高，细胞内H+溢出，外液K+进入，可导致低钾血症
  • 肺的代偿调节：由于H+浓度降低，呼吸中枢受到抑制，呼吸变浅变慢

  • 肾的代偿调节：血浆H+减少和pH升高使肾小管上皮的碳酸酐酶和谷氨酰胺酶活性受到抑制，分泌H+和NH4+减少，HCO3-重吸收减少，发挥作用较晚

    血气特点

  • pH升高，AB、SB、BB均升高，AB>SB，BE（+）加大

    对机体的影响

  • 中枢神经系统改变：脑脊液[H+]降低，呼吸中枢抑制，病人烦躁不安，精神错乱

  • 神经肌肉应激性增高，表现为腱反射亢进，面部和肢体肌肉抽动，惊厥等
  • 代谢性碱中毒往往伴有低钾血症

混合型酸碱平衡紊乱

  • 双重酸碱平衡紊乱
    • 呼酸合并代酸
    • 呼酸合并代碱
    • 呼碱合并代酸
    • 呼碱合并代碱
    • 代酸合并代碱

  • 三重酸碱平衡紊乱

    • 代酸+代碱+呼酸
    • 代酸+代碱+呼碱

      酸碱平衡紊乱判定步骤

  • 根据pH判定是酸中毒还是碱中毒

  • 根据病史、定HCO3-和PaCO2谁为原发改变或继发改变
  • 根据原发改变，定代谢或呼吸性酸碱平衡紊乱
  • 计算AG，看看有没有代酸
  • 根据代偿公式，定单纯型或混合型酸碱平衡紊乱

酸碱平衡紊乱代谢公式/代偿公式

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代偿极限：指单纯性酸碱失衡代偿所能达到的最大或最小值