南医大病理生理学酸碱平衡紊乱.docx

1、南医大病理生理学酸碱平衡紊乱展示血气化验报告单，阐述本章的重要性及临床意义。介绍本章的授课思路、框架和重点、难点内容。 第一节 酸碱的自稳态 (Acid-base Homeostasis)问：一个病人的血液pH=7.4，是否有酸碱失衡？Why？ 介绍酸碱失衡是临床上各科常见的基本病理过程，并引出相关概念。 酸碱平衡是指生理情况下，机体能自觉维持体液酸碱度相对稳定的过程。酸碱平衡紊乱是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。一酸碱的概念及其来源（一）酸：H+的供体分类：挥发酸（Volatile acid）： H2CO3, 产量多，13-15

2、mol/day，以CO2的形式从肺排出； 固定酸（fixed acid）： 乳酸、磷酸等, 产量少，50-100mmol/day， 只能由肾排出，但也可以通过HCO3-/H2CO3缓冲对缓冲后，生成H2CO3，由肺排出。 来源：三大物质代谢，饮食（突出体内的酸主要是碳酸）（二） 碱：H+的受体 来源：蔬菜、水果、AA脱下的NH3 小结：体内的酸，主要是碳酸，在代谢过程中产酸产碱。但是，pH总是在7.35-7.45范围内波动，Why？2酸碱平衡的调节 （一）体液的缓冲作用 通过三个相对独立的缓冲池：血液、脑脊液、细胞内液 1. 血液的缓冲作用（主要的） 血液中共存在五种化学缓冲对（chemica

3、l buffers）这些缓冲对有以下特点：组成：共轭碱/弱酸，既可缓冲酸，又可缓冲碱，防止H+ 发生较大变动，维持pH的稳定；血液中主要的缓冲对：HCO3-/H2CO3，因为含量大，占一半以上（53%）， 同时具有开放性（可缓冲固定酸或碱，生成CO2或HCO3-从肺或肾排出）。也可缓冲强碱生成弱酸盐和水，如 NaOH+ H2CO3NaHCO3+ H2O 所以说：体内最重要的缓冲对是HCO3-/H2CO3（细胞外，以它为主）， 而细胞内则是以血红蛋白缓冲对为主（HHb及HHbO2）。2. 组织细胞的缓冲作用：离子交换：H+K+, Cl-HCO3-；细胞内缓冲体系（前表已述）。3. 脑脊液的缓冲作

4、用：主要受CO2影响，CO2可自由透过血脑屏障改变脑脊液的酸碱度。 （二）肺在酸碱平衡中的调节作用（pulmonary regulation） 肺主要调节的是挥发酸（volatile acid） 有三种调节方式：化学性、中枢神经性和神经反射性。 1、 化学性调节（化学因素：CO2、H+、O2）： 主要通过控制CO2的排出量，维持HCO3-/H2CO3比值为20/1，从而维持pH的稳定。 CO2是脂溶性，能透过血脑屏障，使脑脊液H+，直接刺激呼吸中枢。 （1）CO2使H+刺激延髓腹外侧浅表的中枢化学感受器（主要，很敏感） 特点：PaCO22mmHg 通气增强 PaCO2 =60 mmHg，呼吸兴

5、奋性，通气量可增加10倍。 PaCO2 80mmHg，抑制呼吸中枢，可出现CO2麻醉（narcosis） 此外，CO2也可通过兴奋外周化学感受器，间接兴奋呼吸中枢，但敏感性很低， PaCO210 mmHg才会使外周化学感受器兴奋，而反射性使通气增强。（2）O2对主动脉体、颈动脉体外周化学感受器较敏感， PaO260 mmHg才刺激外周化学感受器，反射性引起呼吸加深加快，但对呼吸中枢的直接影响较弱。 2. 中枢神经性调节：呼吸中枢通过神经传导兴奋呼吸肌，调节呼吸频率和深度。 3. 神经反射性调节：外周感受器兴奋，如牵张感受器、J感受器、本体感受器等，反射性引起呼吸中枢兴奋。（三）肾在酸碱平衡中的

6、调节作用（renal regulation） 肾主要调节的是固定酸（fixed acid）， 有四种方式： 1.H+ Na+交换（ H+ Na+反向转运)：主要在近曲小管，占其泌H+ 的2/3。 特点：（1）Na+ K+ ATP酶提供能量 （2）基侧膜Na+HCO3-载体同向转运入血 （3）刷状缘碳酸酐酶（CA）的作用： 2. 小管细胞主动泌H+ ： 特点：(1) 在近曲小管： H+ ATP酶主动耗能泌H+ ，约占其1/3 (2) 在集合管(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。 3. NH4+Na+ 交换：

7、 主要发生在近曲小管，因其是产NH3的主要场所， H+ 随NH4+排出， Na+ K+ ATP酶供能， a-酮戊二酸代谢产生的 HCO3-由Na+ HCO3-载体同向转运入血。 而在远曲小管，NH3主要通过弥散排出。 4. H+Na+交换与K+Na+交换的竞争性抑制作用 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+； 或反向改变。 酸碱来源及其调节小结:四种调节方式比较，各有其特点： 血液缓冲系统：反应迅速，但缓冲作用不持久（要靠肺、肾协助）； 组织细胞的缓冲：作用强，较快（3-4h），但易造成电解质的紊乱； 肺：效能最强，30min达到高峰，但仅对CO2有调节作用

8、； 肾：对排固定酸及保酸作用大，但起效慢（3-5天）。 第二节 反映酸碱平衡状况的常用指标及其意义（Acid-base parameters）目前，临床上分析判断病人的酸碱情况，主要是通过血气分析仪来测定血气指标，通过综合分析来判断。简介血气分析仪的基本原理和血气分析的主要理论依据：血液pH主要取决于血液缓冲对 （提示源于HCO3-/H2CO3=20/1）。常用的主要血气指标：pH，PaCO2、HCO3-，下面分别介绍：一、pH和H+浓度 1. 定义：它是反映酸碱度的指标，是H+的负对数形式，即pH=lg1/H+， pH与H+有明显的量变关系，pH越大，H+越小，pH在7.25 7.45范围内

9、二者按比例改变， pH每改变0.01个单位，H+向相反的方向变动1mmol/L 2. 正常值：7.35 7.45 (平均7.40) 3. 意义： pH超出6.8或7.8会危及生命。 pH=7.35 7.45，相当于H+=45 35mmol/L 决定pH的是HCO3-/H2CO3比值，当其比值为20/1时，pH=7.4， 所以，前面问到pH值正常时，有没有酸碱失衡的答案应是“不一定”。 pH HCO3-/H2CO3=20/1 通过代偿调节， HCO3-/H2CO3二者的值都可能偏离正常值，但只要按比例改变，其比值则可以维持在20/1，pH就不会发生明显变化，必须结合其他血气指标进行综合判断。因此

10、，pH只是反映酸碱度的指标，不能完全判断是否有酸碱平衡紊乱的存在，更不能判断其类型，属于呼吸性还是代谢性酸碱失衡。二、呼吸指标 动脉二氧化碳分压（PaCO2） 1. 定义：指血浆中物理溶解状态的CO2分子所产生的张力。 2. 正常值：33-46mmHg，平均40mmHg 3. 意义：它是唯一的呼吸指标，由PaCO2原发性改变所引起的酸碱平衡紊乱，称呼吸性酸碱平衡紊乱。 因为PaCO2= PACO2，所以PaCO2可反映肺泡通气情况， 当PaCO2时，会有H2CO3，PaCO2间接反映了血中H2CO3的含量。3、代谢指标 代谢指标有多个，主要就是HCO3-，此外还有BB、BE。 （一）HCO3-

11、（包括AB和SB） 1. 定义： (1) AB（actual bicarbonate）实际碳酸氢盐，指隔绝空气的血液标本，在实际PaCO2，体温和血氧饱和度条件下所测得的血浆HCO3-浓度。它没有排除呼吸因素的影响，就是说PaCO2或，都会使AB发生改变。所以说，AB反映了呼吸和代谢二方面因素。 (2) SB（standard bicarbonate）标准碳酸氢盐，指全血在标准条件下（T38，血氧饱和度100%，PaCO2 40mmHg）测得的血浆HCO3-浓度。它排除了呼吸因素的影响，仅反映代谢因素，也就是说通过标化后，血浆的PaCO2不是实际状况，而是在正常值40mmHg时，才测血浆 HC

12、O3-浓度。因此，SB不受PaCO2的影响。 2. 正常值：SB：22 27mmol（平均24mmol） AB=SB （正常情况下，PaCO2=40mmHg） 3. 意义： AB和SB的差值反映了呼吸因素， 所以 ABSB时，PaCO2，说明有CO2潴留，有呼酸； ABSB时，PaCO2，说明有CO2排出过多，有呼碱。 (二)缓冲碱（buffer base, BB） 1. 定义：在标准状态下，血液中一切具有缓冲作用的负离子的总和。 包括：HCO3- 、血浆蛋白、磷酸盐、HHb等。 2. 正常值：45 52mmol/L（平均48 mmol/L），正好是SB的两倍 3. 意义：反映代谢性因素的指标

13、，临床上应用较少（作一般了解）。 （三）碱剩余（base exess，BE） 1. 定义：在标准条件下（T38、血氧饱和度100%、PaCO2 40mmHg）， 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）(用实验解释该定义) 2. 正常值：-3.0 +3.0mmol/L 3. 意义：也就是说：把pH=7.4时的值，确定为0，无需加酸或碱，机体的碱含量不多不少； 如果用酸滴定，说明血液已碱化，有代碱存在，为碱剩余，用正值； 如果用碱滴定，说明血液已酸化，有代酸存在，为碱缺失，用负值。 (四) 几个指标间的关系 （关系式：pH HCO3-/ PaCO2）。 pH，PaC

14、O2、HCO3-这几个主要的血气指标，它们之间有什么关系？它们之间的关系，可用一个公式来表示，这就是著名的Henderson-Hassalbalch方程式，这个公式是我们进行血气分析的理论基础，一定要理解透，要熟记它们的关系式，它对我们下面分析酸碱失衡非常有用四、阴离子间隙（anion gap, AG）问：pH，PaCO2、HCO3- 都正常，还有没有酸碱失衡？（不一定，要看AG）这个指标过去不重视，近几年来，在血气分析指标中，经常测定电解质，计算阴离子间隙来判断酸碱失衡。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。 已测的阳离子是指Na+，占90%。未测的阳离子是指K+、Ca2+、Mg2+等（解释K+的情况）, 阳离子总数应是Na+ +UC。而主要的阴离子是Cl-和HCO3-，为已测的阴离子，占85%，其余部分如，SO42-、HPO42-有机酸，蛋白质等，则为UA，阴离子总数应为（Cl-+ HCO3-）+UA。根据电中性定律，血液中阴阳离子的总电荷151mEg/L应是相等的。也就是说，应有： Na+ +UC=（Cl-+ HC