病理生理学课件 病生 酸碱平衡紊乱

病理生理教研室病理生理教研室授课教师：胡业佳授课教师：胡业佳酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱第一节第一节 酸碱平衡的调节酸碱平衡的调节第二节第二节 反映血液酸碱平衡状态的指标及其意义反映血液酸碱平衡状态的指标及其意义第三节第三节 单纯酸碱平衡紊乱单纯酸碱平衡紊乱第四节第四节 混合型酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱第五节第五节 分析判断酸碱平衡紊乱的方法分析判断酸碱平衡紊乱的方法讲述内容第4章 酸碱平衡紊乱 维持体液维持体液PH相对稳定的过程相对稳定的过程称为称为酸碱平衡酸碱平衡。acid-base balance 在一些病理情况下，由于酸碱超负荷、严重不足或调节机制障碍而导致体液内环境酸碱稳态破坏，形成酸碱平衡紊乱。acid-base disturbance 在一些病理情况下，由于酸碱超负荷、严重不足或调节机制障碍而导致体液内环境酸碱稳态破坏，形成酸碱平衡紊乱。 在一些病理情况下，由于酸碱超负荷、严重不足或调节机制障碍而导致体液内环境酸碱稳态破坏，形成酸碱平衡紊乱。 在在一些病理情况一些病理情况下，由于下，由于酸酸碱超负荷、严重不足碱超负荷、严重不足或或调节机制调节机制障碍障碍而导致而导致体液内环境酸碱稳态体液内环境酸碱稳态破坏破坏，形成酸碱平衡紊乱。，形成酸碱平衡紊乱。第4章 酸碱平衡紊乱酸碱物质的来源：酸碱物质的来源：酸酸 供供H+H+的物质的物质acid 挥发酸挥发酸 固定酸固定酸( (非挥发酸非挥发酸) )Volatile acidFixed (Unvolatile) acid第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱 挥发酸挥发酸Volatile acidCO2+H2OH H2 2COCO3 3H+HCO3 CO2300400L/d H+15mol/d 第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱肺肺除了除了H H2 2COCO3 3以外的以外的H2SO4HCl有机酸：有机酸：乳酸、乳酸、 酮酸、尿酸酮酸、尿酸H3PO4H+50100mmol/d 第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱 固定酸固定酸Fixed acid三大物质代谢产生三大物质代谢产生肾肾碱碱base氨基酸氨基酸NHNH3 3水果、蔬菜水果、蔬菜有机酸盐有机酸盐比酸少得多比酸少得多HCO3第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱肾肾机体内存在着对酸碱平衡的调节机制机体内存在着对酸碱平衡的调节机制包括包括体液调节、肺脏以及肾脏的调节体液调节、肺脏以及肾脏的调节血液的缓冲作用血液的缓冲作用一一. . 血液中缓冲系统的调节作用血液中缓冲系统的调节作用缓冲系统：缓冲系统： 由一种弱酸和相应的弱酸盐组成由一种弱酸和相应的弱酸盐组成的缓冲对的缓冲对A / HA第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱一一. . 血液中缓冲系统的调节作用血液中缓冲系统的调节作用第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱HCOHCO3 3 / H/ H2 2COCO3 3 其缓冲能力最其缓冲能力最强强含量最高含量最高：5353开放性开放性：可结合通过肺脏和肾脏对血液：可结合通过肺脏和肾脏对血液 中的中的HCOHCO3 3和和COCO2 2可缓冲所有固定酸可缓冲所有固定酸HCO3+H+ +H2CO3+OHH2O+ HCO3H2CO3H2O+CO2酸中毒酸中毒H+ +碱中毒碱中毒H+ +第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱不能缓冲挥发酸，不能缓冲挥发酸，但可使使强酸变弱酸，强碱变弱碱。但可使使强酸变弱酸，强碱变弱碱。二二. . 肺在酸碱平衡调节中的作用肺在酸碱平衡调节中的作用H2CO3CO2pHHCO3H2CO3排酸排酸酸中毒酸中毒排酸增强排酸增强通气过度通气过度碱中毒碱中毒排酸减弱排酸减弱通气抑制通气抑制第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱二氧化碳分压二氧化碳分压PaCOPaCO2 240-60mmHg40-60mmHg肺通气肺通气增大，大于增大，大于80mmHg 80mmHg 二氧化碳麻醉二氧化碳麻醉酸碱平衡的变化形成酸碱平衡的变化形成CO2和和H+ +的浓度变的浓度变化刺激化刺激外周外周、中枢化学感受器中枢化学感受器三三. . 肾脏对酸碱平衡的调节肾脏对酸碱平衡的调节三三. . 肾脏对酸碱平衡的调节肾脏对酸碱平衡的调节排酸保碱：排酸保碱：排排 H+ + 回吸收回吸收 HCO3近曲小管泌近曲小管泌H+ +重吸收重吸收HCO3远端肾单位泌远端肾单位泌H+ +重吸收重吸收HCO3 NH4+ +的分泌的分泌第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱HCO3NaNaHCO3HHH2CO3CO2+H2OCO2+H2OH2CO3HCO3NaKNaNaHCO3CA第4章 酸碱平衡紊乱近曲小管泌H+ +重吸收HCO3基侧膜基侧膜管腔膜管腔膜CACA：碳酸酐酶，可催化：碳酸酐酶，可催化COCO2 2和和H H2 2OO结合成碳酸，主要存在于肾小结合成碳酸，主要存在于肾小管细胞管腔膜的刷状缘上管细胞管腔膜的刷状缘上近曲小管的泌近曲小管的泌H+H+主要通过主要通过H H+ +、 NaNa交换完成交换完成CO2+H2OH2CO3HCO3+ H+ClH+HCO3HPO42H2PO4CA第4章 酸碱平衡紊乱远端肾单位泌H+ +重吸收HCO3管腔膜管腔膜基侧膜基侧膜 远曲小管和集合管的远曲小管和集合管的润细胞润细胞借助管腔借助管腔膜的膜的H+-ATPH+-ATP泵向管腔泌氢泵向管腔泌氢，同时在基，同时在基侧以侧以ClCl 、HCOHCO3 3交换重吸收交换重吸收HCOHCO3 3。 尿液酸化，尿液酸化，为肾小管的远为肾小管的远端酸化作用端酸化作用谷氨酰胺NH3谷氨酸-酮戊二酸HCO3H2CO3H+NH4+NaNaKNaNaHCO3NH4+H+NH3NH3谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶第4章 酸碱平衡紊乱 NH4+ +的分泌主要发生于近曲小管，其是泌主要发生于近曲小管，其是泌NH4+NH4+的主要场所，的主要场所， NH4+NH4+的生的生成和排出是成和排出是PHPH依赖的，酸中毒越依赖的，酸中毒越重尿排重尿排NH4+NH4+越多。越多。基侧膜基侧膜基侧膜基侧膜管腔膜管腔膜管腔膜管腔膜尿液中的尿液中的H+H+被被NH3NH3中和，形中和，形成成NH4+NH4+随尿排出随尿排出四四. . 组织细胞对酸碱平衡的调节组织细胞对酸碱平衡的调节酸中毒：酸中毒：碱中毒：碱中毒：第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱酸碱来源及其调节小结酸碱来源及其调节小结: : 四种调节方式比较，各有其特点：四种调节方式比较，各有其特点： 血液缓冲系统血液缓冲系统：反应迅速，但缓冲作用不持久：反应迅速，但缓冲作用不持久 （要靠肺、肾协助）；（要靠肺、肾协助）； 组织细胞的缓冲组织细胞的缓冲：作用强，较快（：作用强，较快（3-4h3-4h） 但易造成电解质的紊乱；但易造成电解质的紊乱； 肺肺：效能最强，：效能最强，30min30min达到高峰，但仅对达到高峰，但仅对CO2CO2有有 调节作用；调节作用； 肾肾：对排固定酸及保酸作用大，但起效慢：对排固定酸及保酸作用大，但起效慢 （3-53-5天）。天）。pH=pKa+lgHCO3H2CO3pHHCO3H2CO3 20/1Henderson-Hasselbalch方程方程一一. PH一一. PHPH酸中毒酸中毒PH碱中毒碱中毒HCO3H2CO3 20/1第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱 PH PH值主要取决于值主要取决于HCOHCO3 3/ H/ H2 2COCO3 3的比的比值两者比值维持在值两者比值维持在20/120/1， PHPH的值即处在的值即处在正常范围内，正常范围内， PHPH值的变化随着值的变化随着HCOHCO3 3，和和H H2 2COCO3 3（PaCOPaCO2 2) )的变化而变化。的变化而变化。PH 正常：正常：没有酸碱紊乱没有酸碱紊乱代偿型酸碱平衡紊乱代偿型酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱二二. 动脉血二氧化碳分压动脉血二氧化碳分压PaCO23346mmHg，平均平均40mmHgPaCO2呼吸呼吸呼吸性酸中毒、代偿后代碱呼吸性酸中毒、代偿后代碱PaCO2呼吸呼吸呼吸性碱中毒、代偿后代酸呼吸性碱中毒、代偿后代酸第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱PaCOPaCO2 2：物理性溶解在血浆中的：物理性溶解在血浆中的COCO2 2分子所产生的张力分子所产生的张力三三. HCO3. HCO3- -( (标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐) )SB 2227mmol/L，平均平均24mmol/L 标准状态下，全血在标准状态下，全血在T 38，SO2100%，用用PCO2为为40mmHg的气体平衡所测得的血浆的气体平衡所测得的血浆HCO3含量。含量。SB代谢性碱中毒代谢性碱中毒SB代谢性酸中毒代谢性酸中毒第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱标准碳酸氢盐标准碳酸氢盐Standard bicarbonateStandard bicarbonate反应反应代谢性因素代谢性因素 隔绝空气的血液标本，在实际体温、隔绝空气的血液标本，在实际体温、PCO2和血氧饱和度条件下所测得的血浆和血氧饱和度条件下所测得的血浆HCO3含量。含量。第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱三三. HCO3-(标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐)实际碳酸氢盐实际碳酸氢盐 actual bicarbonate既反应既反应呼吸因素呼吸因素又又反应代谢性因素反应代谢性因素AB = SBABSBCO2潴留潴留ABSBCO2减少减少通气抑制通气抑制通气过度通气过度第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱三三. HCO3-(标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐)正常人正常人呼吸性酸中毒或代偿后代谢性碱中毒呼吸性酸中毒或代偿后代谢性碱中毒呼吸性碱中毒或代偿后代谢性酸中毒呼吸性碱中毒或代偿后代谢性酸中毒四四. 缓冲碱缓冲碱BB454555mmol/L 55mmol/L 其中其中HCOHCO3 3为为22-22-27mmol/L27mmol/L 血液中一切具有缓冲作用的负血液中一切具有缓冲作用的负离子碱的总和。离子碱的总和。Buffer base第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱反应代谢性因素的指标反应代谢性因素的指标 45mmol/L 45mmol/L 代谢性酸中毒代谢性酸中毒 55mmol/L 55mmol/L 代谢性碱中毒代谢性碱中毒五五. 碱剩余碱剩余BE3mmol/L 标准条件下，将标准条件下，将1L全血或血浆滴全血或血浆滴定至时所需要的酸或碱的量。定至时所需要的酸或碱的量。Base excessBE为正为正酸滴定酸滴定碱剩余碱剩余BE为负为负碱滴定碱滴定碱缺失碱缺失第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱见于见于代谢性碱中毒或代偿后的呼酸代谢性碱中毒或代偿后的呼酸见于见于代谢性酸中毒或代偿后的呼碱代谢性酸中毒或代偿后的呼碱六六. 阴离子间隙阴离子间隙Anion gapAG = UAUCUndetermined cation Undetermined anionCLNaHCO3UAUCAGNaUC = ClHCO3UAUAUC = Na ( ClHCO3)= AG第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱血浆未测定阴离子（血浆未测定阴离子（UAUA）与）与未测定阳离子（未测定阳离子（UCUC）的差值）的差值AG = Na ( ClHCO3) = 140 ( 10424 ) = 122 mmol/LAGUA增加增加酸性物质蓄积酸性物质蓄积AG16mmol/L代酸代酸CLNaHCO3UAUC第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱代谢性代谢性单纯型单纯型混合型混合型呼吸性呼吸性酸中毒酸中毒碱中毒碱中毒第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱一一. 代谢性酸中毒代谢性酸中毒 细胞外液细胞外液H增加和增加和 ( 或或 ) HCO3丢失而引起的以血浆丢失而引起的以血浆 HCO3减少为减少为特征的酸碱平衡紊乱。特征的酸碱平衡紊乱。Metabolic acidosispHHCO3PaCO2H+ + + HCO3H2O+CO2第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱是临床上是临床上最常见的最常见的一种酸碱一种酸碱平衡紊乱平衡紊乱 女，女，46岁，糖尿病岁，糖尿病10余年，因昏迷余年，因昏迷状态入院。状态入院。 BP 90/40mmHg，P101次次/分，呼吸深分，呼吸深大，大，28次次/分。分。 血糖血糖10.1 (6.4 ) mmol/L ，-羟丁酸羟丁酸1.0 (0.3 ) mmol/L，尿素，尿素(BUN：，K，Na160mmol/L ，Cl104mmol/L；PH 7.13 ， PaCO2 30mmHg ，第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱，BE；尿：酮体；尿：酮体 (+) ，糖，糖(+) ，酸性。酸性。 心电图出现传导阻滞。心电图出现传导阻滞。 低渗盐水灌胃，静脉滴注等渗低渗盐水灌胃，静脉滴注等渗盐水、胰岛素等抢救，盐水、胰岛素等抢救，6小时后患者小时后患者呼吸平稳，神志清醒，血呼吸平稳，神志清醒，血 K 。第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱 代酸原因和机制代酸原因和机制HCOHCO3 3 - -减少减少或或H H增多增多（酸多碱少）（酸多碱少）3 3 - -丢失丢失肠道液丧失肠道液丧失肾小管酸中毒肾小管酸中毒碳酸酐酶抑制剂碳酸酐酶抑制剂烧伤血浆渗出烧伤血浆渗出 2.固定酸产生固定酸产生乳酸酸中毒乳酸酸中毒酮症酸中毒酮症酸中毒 3.肾脏排酸肾脏排酸5.高钾血症高钾血症4.酸物摄入酸物摄入肾功能障碍肾功能障碍（1 1）、乳酸中毒）、乳酸中毒 任何原因导致的缺氧：休克、心衰、任何原因导致的缺氧：休克、心衰、心搏骤停、严重贫血、肺水肿心搏骤停、严重贫血、肺水肿（2 2）、酮症酸中毒）、酮症酸中毒 糖尿病、酒精中毒、严重营养不良糖尿病、酒精中毒、严重营养不良（饥饿）（饥饿）摄入大量的乙酰摄入大量的乙酰水杨酸，含氯的水杨酸，含氯的成酸性药物成酸性药物 代酸的分类代酸的分类AGAG增高型代酸（血氯正常）增高型代酸（血氯正常）NaAGHCO3-Cl -常见原因常见原因排酸减少：排酸减少：GFRGFR严重降低严重降低摄入酸过：水杨酸摄入酸过：水杨酸 产酸增加：乳酸产酸增加：乳酸 、酮症酸中毒、酮症酸中毒 AGAG正常型代酸（高血氯）正常型代酸（高血氯）NaAGHCO3-Cl -常见原因常见原因 当血浆中当血浆中HCO3HCO3浓度原发性浓度原发性降低并同时伴有血氯代偿性增高降低并同时伴有血氯代偿性增高时形成的代谢性酸中毒时形成的代谢性酸中毒Cl 指除了含氯以外的任何酸指除了含氯以外的任何酸固定酸的血浆浓度增大时的代固定酸的血浆浓度增大时的代谢性酸中毒谢性酸中毒HCOHCO3 3- - 丢失：腹泻丢失：腹泻 、肠道引流、肠道引流肾功能障碍泌肾功能障碍泌H+ +减少减少肾小管性酸中毒：重吸收肾小管性酸中毒：重吸收HCO3减少减少CACA抑制剂抑制剂 泌泌H+ +障碍障碍含氯酸性盐摄入过多：含氯酸性盐摄入过多： 机体的代偿调节机体的代偿调节 血液的缓冲：血液的缓冲：H+ + + HCO3H2O + CO2 肺的代偿调节肺的代偿调节pHHCO3PaCO2酸中毒深大呼酸中毒深大呼吸吸一一. 代谢性酸中毒代谢性酸中毒 肾脏的代偿调节肾脏的代偿调节pH碳酸酐酶碳酸酐酶谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶活性增强活性增强 肾排酸保碱功能增强，肾排酸保碱功能增强，12-24h12-24h后起效，后起效，3 3天后达到最大效能。天后达到最大效能。第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱一一. 代谢性酸中毒代谢性酸中毒使得肾脏泌氢和使得肾脏泌氢和泌氨增加，从吸泌氨增加，从吸收收HCO3增加增加 细胞内外离子交换细胞内外离子交换高钾血症高钾血症第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱一一. 代谢性酸中毒代谢性酸中毒 与细胞内的缓冲对如：与细胞内的缓冲对如：蛋白、磷酸盐、血红蛋蛋白、磷酸盐、血红蛋白等发生缓冲反应白等发生缓冲反应 慢性代谢性酸中毒，血中高浓度慢性代谢性酸中毒，血中高浓度H+ H+ 使使骨中的磷酸钙、碳酸钙释放以缓冲高浓骨中的磷酸钙、碳酸钙释放以缓冲高浓度的度的H+ H+ 导致骨质脱钙导致骨质脱钙 骨骼的缓冲骨骼的缓冲骨盐溶解骨盐溶解脱钙脱钙pHHCO3PaCO2代谢性指标：代谢性指标：AB、SB、BBBE 负值增大，负值增大，AG增大增大( ( 原发性降低原发性降低 ) )呼吸性指标：呼吸性指标：PaCO2( ( 继发性降低继发性降低 ) )K，PH 7.13 ， PaCO2 30mmHg ， ，BE 。第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱ABSB一一. 代谢性酸中毒代谢性酸中毒pH：代偿性代谢性酸中毒代偿性代谢性酸中毒pH：失代偿性代谢性酸中毒失代偿性代谢性酸中毒第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱一一. 代谢性酸中毒代谢性酸中毒 对机体的影响对机体的影响 心血管系统心血管系统 心律失常心律失常高钾高钾 心肌收缩力减弱心肌收缩力减弱 抑制肌质网对抑制肌质网对Ca2摄取、储存、释放摄取、储存、释放 影响影响Ca2内流内流 竞争性抑制竞争性抑制Ca2与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合 心血管系统对儿茶酚心血管系统对儿茶酚 胺的反应性降低胺的反应性降低第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱一一. 代谢性酸中毒代谢性酸中毒 使毛细血管扩张，毛细血管使毛细血管扩张，毛细血管网大量开放，引起低血压、休克网大量开放，引起低血压、休克 中枢神经系统中枢神经系统抑制抑制 - -氨基丁酸生成增多氨基丁酸生成增多 生物氧化酶活性抑制，生物氧化酶活性抑制， ATP生成减少生成减少第第4 4章章 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱一一. 代谢性酸中毒代谢性酸中毒患者出现乏力、倦怠，严重者嗜睡、昏迷。患者出现乏力、倦怠，严重者嗜睡、昏迷。 骨骼系统骨骼系统 见于慢性代谢性酸见于慢性代谢性酸中毒：如慢性肾衰中毒：如慢性肾衰小儿可形成小儿可形成肾性佝偻病、肾性佝偻病、纤维性骨炎纤维性骨炎成人成人骨软化症、骨骼畸骨软化症、骨骼畸形，易骨折形，易骨折