酸碱平衡与酸碱平衡紊乱.pptx

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1、Contents(主要内容主要内容)lAcid-base homeostasis 酸碱的自稳态酸碱的自稳态lParameters of acid-base balance 反映酸碱平衡常用的指标反映酸碱平衡常用的指标lSimple acid-base disturbance 单纯型酸碱平衡紊乱单纯型酸碱平衡紊乱lMixed acid-base disturbances 混合型酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱第1页/共72页 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7.357.45（平均7.40）。细胞外液中存在一些酸性物质，也存在一些碱性物质，这些酸和碱共同决定

2、了血液的pH值。(酸碱概念后)Introduction第2页/共72页Acid-base balance(酸碱平衡):生理情况下，机体处理体内多余的酸碱物质，保持体液酸碱度相对恒定的过程。pH7.357.45 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3页/共72页第一节 Acid-base homeostasis（酸碱的自稳态)第4页/共72页Contents(主要内容主要内容)l concepts of acid and base （酸与碱的概念）

3、l kinds and sources of acid and base （体内酸与碱的种类及其来源）l regulation of acid-base balance （机体酸碱平衡的调节）第5页/共72页一、concepts of acid and base （酸与碱的概念）酸：凡能释放H的物质。如 H2SO4、NH4+、H2CO3等。碱：凡能接受H的物质。如OH-、SO42-、NH3等。第6页/共72页Acid(酸)质子 base(碱)HCl HCl-H2CO3 HHCO-3乳酸 H乳酸根-NH4+HNH3二者形成一个共轭体第7页/共72页二、kinds and sources of a

4、cids （体内酸的种类和来源）1、volatile acid(挥发酸)即H2CO3H+HCO3-H2CO3 CO2H2O 15 mol/day300-400L/day可经肺呼出挥发酸(volatile acid)生物氧化的终产物CO2CO2CO2CA第8页/共72页生物氧化的中间产物 乳酸 丙酮酸H 酮体-羟丁酸乙酰乙酸丙酮脂肪酸 H3PO4 磷脂 H2SO4 蛋白质 尿酸 核酸物质分解代谢 食物：肉类、食品添加剂等 药物：NH4Cl、HCl、盐酸制剂等2、nonvolatile acid(固定酸):50-100mmol/d摄入第9页/共72页三、kinds and sources of b

5、ases （体内碱的种类和来源）1、HCO3-体内最重要的碱肾代谢生成食物摄入：蔬菜、水果等CHOHCOONaCH2COOH3CO2+2H2O+Na+HCO3-生物氧化3O2苹果酸钠的生物氧化肠代谢生成第10页/共72页2、NH3 氨基酸脱氨基 3、蛋白质及(有机)酸阴离子 代谢 如：Hb-、Pro-、HPO42-机体产酸多于产碱临床上酸中毒多于碱中毒第11页/共72页酸多于碱酸多于碱 pH =7.35 7.45?酸碱平衡的调节 思 考？第12页/共72页四、Regulation of acid-base balance （机体酸碱平衡的调节）1、buffer action of the bl

6、ood 血液的缓冲作用2、buffer effect of cells 组织细胞的调节作用3、respiratory regulation of acid-base balance 呼吸的调节作用4、renal regulation of acid-base balance 肾的调节作用第13页/共72页1、buffer action of the blood （血液的缓冲作用）1.1 缓冲的概念（buffer）弱酸及其共轭碱构成的具有缓冲酸或碱能力的缓冲对称为缓冲系统。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称为缓冲。第14页/共72页1.2 缓冲对（buff

7、er 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。HCO3-H2CO3例如：1、buffer action of the blood （血液的缓冲作用）H+HCO3-H2CO3 CO2H2OOH-+H2CO3 HCO3-H2O第15页/共72页 全血中的缓冲系统第16页/共72页 全血中各缓冲系统的含量与分布 缓冲系统缓冲系统 占全血缓冲系统占全血缓冲系统%血浆血浆HCO3-/H2CO3 35红细胞红细胞HCO3-/H2CO3 18Hb-/H-Hb，HbO2-/H-HbO2 35Pro-/H-Pro 7HPO42-/H2PO4-5第17页

8、/共72页1.3 血液中的主要缓冲对1.3.1 碳酸氢盐缓冲对 HCO3-H2CO3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53HCO3-/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(后述)，使其保持在20:11、buffer action of the blood （血液的缓冲作用）第18页/共72页Henderson-hasselbalch equation:正常时，血液HCO3-为24 mmol/L，H2CO3 为1.2 mmol/L，二者的比值为20:1，血液的pH值正好为7.4。只要二者的比值不变，就能保证血液的pH为7.4；肺和肾的调

9、节，就是使二者的比值保持在20:1。血液pHpKalgHCO3-H2CO338时为6.1 1.3 7.4 pKa：碳 酸 解离常数的负对数，为 常 数1、buffer action of the blood （血液的缓冲作用）第19页/共72页1.4 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 HHCO3-H2CO3 OH-H2CO3 HCO3-+H2O挥发酸只能被非碳酸氢盐缓冲对缓冲Hb-/H-Hb，HbO2-/H-HbO2Pro-/H-Pro(血浆及细胞内)HPO42-/H2PO4-1、buffer action of the blood （血液的缓冲作用）第20页/

10、共72页缓冲后的结果：强酸(碱)弱酸(碱)如：乳酸HCO3-乳酸-+H2CO3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。1、buffer action of the blood （血液的缓冲作用）第21页/共72页2.1 调节对象及目的:血液中的H2CO3 使 HCO3-/H2CO3=20:12.2 调节方式:改变呼吸运动，增加或减少CO2的排出CO2H2O H2CO3将H2CO3称为影响酸碱平衡的呼吸性因素2、Respiratory regulation (肺的调节作用/呼吸性调节)第22

11、页/共72页l中枢化学感受器 延髓腹外侧浅表部位(主要)：感受H+变化，CO2H+PaCO2=60mmHg(+)80mmHg(-)CO2麻醉(narcosis)l外周化学感受器 主A体、颈A体：PaO2，pH或H+，PaCO2l神经反射性调节 肺组织中的牵张感受器 J感受器(毛细血管旁感受器)呼吸肌内的本体感受器PaCO2中枢化学R呼吸加深加快CO2排出PaCO2 PaO2pH外周化学R呼吸中枢pH第23页/共72页*只对代谢性酸碱平衡紊乱有调节作用，调节PaCO2和H2CO3,维持HCO3-/H2CO3 比值。特点*作用较快；有一定的代偿能力。*对呼吸性酸碱平衡紊乱不能调节。第24页/共72

12、页调节对象和目的：血液中的HCO3-，使血液中HCO3-/H2CO3的比值保持在20:1。因此，将HCO3-称为影响酸碱平衡的代谢性因素。3、renal regulation (肾的调节作用/代谢性调节)第25页/共72页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;u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;u上述中心环节贯穿肾调节的所有方式。中心环节：3、renal regulation (肾的调节作用/代谢性调节)第26页/共72页基本方式：近端小管泌H+和重吸收HCO3-远端小管及集合管泌

13、H+和重吸收 HCO3-，排泄体内的固定酸尿NH4+的排出 3、renal regulation (肾的调节作用/代谢性调节)第27页/共72页 Na+K+ATP酶提供能量 基侧膜Na+HCO3-载体同向转运入血 刷状缘碳酸酐酶的作用 H+HCO3-H2CO3 H2O+CO2CA3.1 H+Na+交换（H+Na+反向转运):近曲小管，泌H+2/3第28页/共72页第29页/共72页3.2 主动泌H+在近曲小管，H+ATP酶主动耗能泌 H+，1/3 在远曲小管和集合管(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。第30页

14、/共72页第31页/共72页 近曲小管近曲小管上皮细胞是产上皮细胞是产NH3NH4+的主要场所；的主要场所；H+随随NH4+排出，排出，Na+K+ATP酶酶供能；供能；-酮戊二酮戊二酸产生的酸产生的 HCO3-由由Na+HCO3-载体载体同向转运入同向转运入血。血。在在远曲小管远曲小管，NH3主要通过主要通过弥散弥散排出。排出。3.3 产NH3、泌NH4+第32页/共72页谷氨酰胺酶第33页/共72页第34页/共72页 在远曲小管上皮细胞的管腔侧有此两种交换：当K+Na+时，则H+Na+;反之3.4 K+Na+交换与H+Na+交换 的竞争性抑制作用H+Na+K+Na+血液细胞管腔第35页/共7

15、2页4、呼吸性调节和代谢性调节 互为代偿，共同调节呼吸性因素变化后，代谢性因素代偿H2CO3HCO3-肾代偿H2CO3HCO3-肾代偿H2CO3代谢性因素变化后，呼吸性、代谢性 因素均可代偿HCO3-肾代偿H2CO3HCO3-肺代偿肺代偿HCO3-肾代偿HCO3-第36页/共72页5、buffer effect of cells （组织细胞的调节）细胞内外离子交换和细胞内缓冲l HK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。l HCO3-Cl-交换(chloride shift)红细胞内 和血浆之间交换，见于呼吸性酸碱平衡紊乱。l HCa2交换 骨组织

16、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第37页/共72页红细胞肌细胞细胞的离子交换(Role of cells)特点缓冲能力强引起血浆离子浓度变化酸中毒碱中毒HCO3-H+K+HCO3-Cl-H+K+Cl-第38页/共72页红细胞的缓冲作红细胞的缓冲作用用CO2+H2OH2CO3HCO3-CO2 HCO3-H+Hb-HHbCl-Cl-CA骨骼的缓冲作用骨质脱钙、骨质软化第39页/共72页第40页/共72页五、各调节系统的特点l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；l组织细胞：调节作用强大，但可引起血钾浓

17、 度的异常；l呼吸调节：调节作用强大，起效快，30 min可 达高峰；但仅对CO2起作用；l肾调节：调节作用强大，但起效慢，于数小 时方可发挥作用，35d达高峰。第41页/共72页六、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。第42页/共72页第二节Parameters of acid-base balance反映酸碱平衡紊乱的常用指标及其意义第43页/共72页Conte

18、nts(主要内容)lCategory of acid-base disturbance (酸碱平衡紊乱的常见类型)l Parameters of acid-base disturbance (判定酸碱平衡紊乱常用指标)第44页/共72页一、Category of acid-base disturbance 酸碱平衡紊乱的类型血液pHpKalgHCO3-H2CO3由此公式可知，血液酸碱平衡紊乱的基本特征是血液中HCO3-和H2CO3的异常变化。根据二者的变化情况，酸碱平衡紊乱可有以下几种类型:第45页/共72页1、HCO3-的变化 代谢性酸碱平衡紊乱HCO3-的原发性 代谢性酸中毒HCO3-的原

19、发性 代谢性碱中毒2、H2CO3的变化 呼吸性酸碱平衡紊乱H2CO3的原发性 呼吸性碱中毒H2CO3的原发性 呼吸性酸中毒一、Category of acid-base disturbance 酸碱平衡紊乱的类型第46页/共72页代偿性:pH仍在正常范围之内,即 HCO3-/H2CO3仍为20:1,但各 自的含量出现异常变化。失代偿性:pH明显异常，超出正常范围。第47页/共72页3、HCO3-和H2CO3均变：混合型酸碱紊乱3.1 酸碱一致型HCO3-H2CO3代碱+呼碱HCO3-H2CO3代酸+呼酸3.2 酸碱混合型HCO3-H2CO3代酸+呼碱HCO3-H2CO3代碱+呼酸一、Categ

20、ory of acid-base disturbance 酸碱平衡紊乱的类型第48页/共72页3.3 三重酸碱平衡紊乱呼酸和呼碱不可能同时产生,因此三重性酸碱平衡紊乱只有两种类型:呼酸代酸代碱呼碱代酸代碱代酸和代碱同时存在常见于：严重胃肠炎时呕吐加腹泻并伴有低钾和脱水，尿毒症病人或糖尿病病人剧烈呕吐。一、Category of acid-base disturbance 酸碱平衡紊乱的类型第49页/共72页 pH值值 动脉血CO2分压（PaCO2）标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐(SB/AB)缓冲碱(BB)碱剩余(BE)阴离子间隙(AG)二、Parameters of acid-base distu

21、rbance 判定酸碱平衡紊乱的常用指标第50页/共72页 判断酸碱状态的主要工具。它能自动测出pH（或H+）和PaCO2，并根据HendersonHassalbalch公式计算出HCO3-及其他酸碱参数（blood-gas analysis parameter)。血气分析的主要理论依据：血液pH主要取决于 血液缓冲系统，尤其是碳酸氢盐缓冲系统缓冲酸与碱的比例。血气分析仪第51页/共72页二、Parameters of acid-base disturbance 判定酸碱平衡紊乱的常用指标1、动脉血pH值(7.35-7.45,平均7.4)1.1 概念:动脉血中H浓度的负对数值HCO3-pH P

22、aCO2pHpKalgHCO3-H2CO3.PaCO2HCO3-pKalgHCO3-or pH or PaCO2 or pH or 第52页/共72页 酸中毒 正常 碱中毒 6.8 7.357.45 7.8 H+45 35nmol/L极限极限1.2 pH的范围1.3 意义升高:碱中毒降低:酸中毒正常:正常无酸碱平衡紊乱代偿性酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱第53页/共72页2.PaCO2 (动脉血CO2分压)2.1 概念 动脉血中物理溶解的CO2分子 所产生的张力。2.2 正常值 33 46 mmHg (平均：40mmHg)(4.396.25kPa)(平均5.32kPa)二、Parameters

23、 of acid-base disturbance 判定酸碱平衡紊乱的常用指标第54页/共72页2.3 意义：反映血液中H2CO3的浓度 呼吸对酸碱平衡的影响(4.396.25kPa)CO2呼出过多 正常 CO2潴留呼碱或代偿后的代酸 呼酸或代偿后的代碱|3346mmHg|第55页/共72页3、HCO3-actual bicarbonate(AB,实际碳酸氢盐)standard bicarbonate(SB,标准碳酸氢盐)3.1 AB：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。二、Parameters of acid-bas

24、e disturbance 判定酸碱平衡紊乱的常用指标代谢的影响(主要方面)l肾产生HCO3-的能力；l体内固定酸生成、排泄等情况(AB和SB的正常值均为22-27(24)mmol/L)第56页/共72页当CO2潴留时，反应向左进行，HCO3-(AB)呼吸的影响呼吸的直接影响 H2CO3的解离当CO2减少时，反应向右进行，HCO3-(AB)左 HCO3-+H+H2CO3 CO2+H2O 右呼吸的间接影响 呼吸因素引起的代谢性HCO3-的变化。当CO2变化时，肾对HCO3-的重吸收发生改变。当CO2潴留时，肾产HCO3-，血HCO3-(AB)当CO2减少时，肾产HCO3-，血HCO3-(AB)C

25、A第57页/共72页3.2 SB 全血在标准状态下测得的HCO3-浓度。PCO2 40 mmHg，SO2 100%，T 38，这一标准状态排除了呼吸的影响？仅是反映代谢性因素的指标？！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。二、Parameters of acid-base disturbance 判定酸碱平衡紊乱的常用指标第58页/共72页左 HCO3-+H+H2CO3 CO2+H2O 右当血样中CO2减少(低于平衡气)时，平衡后，平衡气中的CO2溶入血样中，反应向左进行，使HCO3-。当血样中CO2增多(高于平衡气)时，平衡后，血样中过多的CO

26、2溢出，使HCO3-。经标准条件的气体平衡后的变化因此，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：主要见于代酸第59页/共72页 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vSB升高：代碱、代偿后的呼酸vSB降低：代酸、代偿后的呼碱综上第60页/共72页3.3 意义 AB和

27、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2227mmol/L 代酸 正 常 代碱 Metabolic acidosis Metabolic alkalosis第61页/共72页4.2 正常值：4552mmol/L（平均48mmol/L）4、buffer base(BB,缓冲碱）4.1定义：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-。4.3 意义：反映代谢性因素的指标。代酸 正常 代碱 4552mmol/L （平均48mmol/L）第

28、62页/共72页5、base excess（BE,碱剩余）5.1 定义：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）。5.2 正常值：-3.0 +3.0 mmol/L 5.3 意义：7.35 7.4 7.45 代酸 正常 代碱 -3.0 0 +3.0pH第63页/共72页6、anion gap(AG,阴离子间隙)(1014(12)mmol/L)阳离子Na：已测定的阳离子除Na之外：未测定的阳离子，UC阴离子HCO3-,Cl-：已测定的阴离子除上2者之外的阴离子未测定的阴离子，UA AG是指

29、血浆中未测定阴离子（undetermined anion,UA）与未测定阳离子（undetermined cation,UC）的差值。第64页/共72页根据电中性定律：Na+UC=(HCO3-+Cl-)+UA AG=UA-UC =Na+-(HCO3-+Cl-)=122 mmol/L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第65页/共72页区别不同类型的代酸，了解代酸的原因AG在酸碱平衡紊乱判定中的意义: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。体内固定酸生成增多所致？AG增大型 HCO3-丢失过多所致？AG正常型帮助三重性酸碱平衡紊乱的诊断

30、确定有无代酸(有无固定酸增多)三、Parameters of acid-base disturbance 判定酸碱平衡紊乱的常用指标第66页/共72页pH 酸碱度酸碱度PaCO2ABSBBBBEAG 代谢性酸中毒代谢性酸中毒常用指标的意义常用指标的意义呼吸性因素代谢性因素第67页/共72页 患者，女，11个月，因呕吐、腹泻3天就诊。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，PaCO223.4 mmHg，HCO3 9.8 mmol/L，BE-16.5mmol/L，Na+131 mmol/L，K+2.26 mmol/L，Cl-94 mmol/L。1.有

31、无酸碱失衡？属于哪一型？2.如果不看病史，能不能分析？怎么看？3.为什么PaCO2也会下降？4.有无AG的改变？有什么意义？5.除了代酸外，还有没有其他酸碱失衡？HCO3-pH PaCO2 例题27.2第68页/共72页分 析1、pH下降，说明有酸中毒；2、病史：腹泻，丢失HCO3-，结合公 式，HCO3-下降为原发，PaCO2 下降为继发，为代谢性酸中毒；3、AG131(949.8)27.2，为 AG增高型代谢性酸中毒；4、单纯型还是混合型？预测代偿公式。第69页/共72页一看pH,定酸中毒or碱中毒二看病史,定HCO3 和PaCO2谁为原发or继发改变 (or/and根据H-H公式)三看原发改变,定代谢性or呼吸性酸碱失衡 如果原发HCO3-or,定代谢性碱or酸中毒 如果原发PaCO2 or,定呼吸性酸or碱中毒四看AG,定代酸类型五看代偿公式,定单纯型or混合型酸碱失衡分析酸碱失衡病例的基本思路和规律第70页/共72页THANK YOU第71页/共72页感谢您的观看！第72页/共72页