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    病理生理学-酸碱平衡紊乱_图文

    病理生理学-酸碱平衡紊乱_图文

    第四章酸碱平衡紊乱
    内容纲要: 酸碱物质的来源和稳态 反应酸碱平衡的常用指标及意义 单纯性酸碱平衡紊乱
    代谢性酸中毒 代谢性碱中毒 呼吸性酸中毒 呼吸性碱中毒

    混合性酸碱平衡紊乱

    第一节酸碱物质的来源与稳态

    一、酸碱物质的来源
    (Sources of acid and base) (一)酸性物质的来源
    (Source of acid) ? 挥发酸
    ? 固定酸

    1.挥发酸(volatile acid)
    CA CO2 + H2O H2CO3

    经肺呼出

    2.固定酸(fixed acid)
    H3PO4
    HCl

    H2SO4

    ?#35874;?#37240;

    经肾排出

    (二) 碱性物质的来源 (Sources of base)
    ? 碱性氨基酸分解 ? ?#35874;?#37240;盐转变

    二、酸碱平衡的调节
    (Regulation of acid-base balance)

    ? 血液缓冲系统 ?肺 ?组织细胞 ?肾

    (一)体液缓冲系统
    (Buffer systems in body fluid)

    缓冲系统
    弱酸及其共轭碱构成的具 ?#35874;?#20914;酸或碱能力的缓冲对。

    1. 碳酸氢?#20301;?#20914;系统
    (bicarbonate / carbon dioxide buffer system)
    -/H CO HCO3 2 3

    特点: HCO3-与H2CO3的浓 度比决定血pH高低

    2. 磷酸?#20301;?#20914;系统
    (phosphate buffer system)
    Na2HPO4/NaH2PO4

    特点: 主要在肾和细 胞内发挥作用

    3. 蛋白质缓冲系统
    (protein buffer system)
    -/HPr Pr

    特点: 主要在细胞内缓冲

    4. 血红蛋白缓冲对
    (hemoglobin buffer system)
    -/HHb、HbO -/HHbO Hb 2 2

    特点: RBC特有 缓冲挥发酸

    5.血浆蛋白缓冲对

    (二) 呼吸的调节机制
    (Mechanisms of respiratory control) 调节血浆碳酸浓度

    1.中枢调节
    (central control)
    PaCO2
    二氧化碳麻醉 (carbon dioxide narcosis)
    高浓度CO2对中枢神 经系统产生的抑制作用 。

    2.外周调节
    (peripheral regulation)
    PaO2、pH、PaCO2

    (三)肾的调节机制
    (Mechanisms of renal regulation)
    ? 排泄固定酸
    ? 维持血浆HCO3-浓度

    1. NaHCO3重吸收 (bicarbonate reabsorption)
    肾血管

    近曲小管

    管腔
    Na+ + HCO3H+ ↓ H2CO3 ↓ CO2 + H2O

    集合管

    肾血管

    Na+ HCO3
    -

    Na+ HCO3 - + H+ ↑ H2CO3 ↑ H2O +CO2

    ClH+ + HCO3 ↑ H2CO3 ↑ H2O +CO2 HCO3-

    2. 磷酸盐酸化
    (phosphate acidification)
    肾血管
    Na+ HCO3Cl-

    集合管

    管腔
    Na2HPO4 H+ ↓

    Na+ HCO3 - + H+ ↑ H2CO3

    NaH2PO4

    ↑ H2O +CO2

    3.氨的排泄 ( ammonia excretion)
    肾血管

    近曲小管

    管腔
    Na+ + Cl NH4+ ↓ NH4Cl

    集合管

    肾血管

    Na+ HCO3
    -

    Na+
    HCO3 - +NH4+

    ↑ ?-酮戊二酸

    NH3 H+ + HCO3 ↑ H2CO3 ↑ H2O +CO2

    ClHCO3-

    ↑ 谷氨酰胺

    第二节酸碱平衡紊乱及常用指标
    (Acid-base disturbance)
    因酸、碱负荷过度、不足或 调节机制?#20064;?#23548;致体液酸碱度 稳定性失衡的病理过程。

    酸碱平衡紊乱的分类
    (Classification of acidbase disturbances)
    pH 原因

    ? 酸中毒
    ? 碱中毒

    ? 代谢性
    ? 呼吸性

    -/H CO =20/1 HCO3 2 3

    特点: HCO3-与H2CO3的浓度比决定 血pH高低 HCO3-原发性改变-代谢性酸碱平 衡紊乱 H2CO3原发性改变-呼吸性酸碱平 衡紊乱

    Henderson-Hasselbalch方程

    pH=pKa+lg

    [HCO3

    -]

    [H2CO3] 20 =pKa+lg 1 = 6.1 +1.3 = 7.4

    pH

    acidosis

    alkalosis

    metabolic

    respiretory

    metabolic

    respiretory

    [HCO3-]↓

    PaCO2↑

    [HCO3-]↑

    PaCO2↓

    病 例 分 析

    王?#24120;?#30007;,30岁,已婚。毕业于某大学计算机 系。2002年11月17?#38556;?#21320;以“酒后呕吐、胃肠不适”为 主诉就诊。门诊静脉输液(糖和生理盐水4瓶)后回家, 夜间病人未呕吐,但口渴、烦躁。主述全身难受.?#31283;?上午又去另一家医院的门诊就医,静脉输液(糖和生理 盐水5瓶)病人不肯住院治疗,下午回到家中。晚上病 人烦躁加重,出现谵妄,意识不清、昏睡(家属以为病 情稳定),于凌晨2时死于家中。 尸体解剖:各脏器未见明显异常 血糖50mmol/L(3.9-6.4) 酮体升高 考虑: 死于糖尿病 酮症酸中毒 ?#33268;郟?.加重酸中毒的因素?中枢症状的产生原因? 2.致死的主要原因有?#30007;?br />
    常用指标及意义
    1. pH
    pH正常

    动脉血pH 7.35~7.45
    ? 无酸碱平衡紊乱
    ? 代偿性酸碱平衡紊乱

    ? 酸碱中毒并存相互抵消

    意义: pH↓:失代偿性酸中毒 pH↑:失代偿性碱中毒

    2.动脉血二氧化碳分压(PaCO2)
    (partial pressure of carbon dioxide)

    PaCO2 : 物理溶解在动脉血浆中的 CO2分子所产生的张力。
    正常值: 5.32kPa(40mmHg) 意义: 原发性↑—呼酸 代偿后的代碱 原发性↓—呼碱 代偿后的代酸

    3.标准碳酸氢盐
    (standard bicarbonate SB)

    概念: 标准条件下测得的血浆HCO3- 浓度。 38 ?C Hb完全氧合 ? PCO2 40mmHg
    正常: 22-27 mmol/L(24 mmol/L)反映代谢因素 意义: 原发性?…代碱 继发性?--代偿后的呼酸 原发性?…代酸 继发性?--代偿后的呼碱

    4.?#23548;?#30899;酸氢盐 (actual bicarbomate AB)
    概念: ?#23548;?#26465;件下测得的血浆HCO3-浓度。 ? 隔绝空气 ? ?#23548;?#34880;氧饱和度 ? ?#23548;蔖CO2

    正常人: AB=SB 反映代谢和呼吸两种因素
    意义: 原发性?…代碱 原发性?…代酸

    SB: 代谢性因素

    AB: 呼吸因素+代谢性因素
    AB-SB: 呼吸因素

    AB=SB

    正常
    CO2蓄积
    呼酸 或代偿 后的代碱

    AB>SB正常

    AB<SB正常

    CO2排出过多 呼碱 或代偿后的 代酸

    5.缓冲碱

    (buffer base

    BB)

    BB :血液中一切具?#35874;?#20914;
    作用的阴离子总量。 正常值: 45-52 mmol/L (48 mmol/L)

    意义: 原发性?-代酸 原发性?-代碱

    6.碱剩余

    (base excess BE)

    BE:标准条件下,将1升全或血浆滴定 到 pH 7.4所需的酸或碱的量。 正常值: 0±3 mmol/L

    意义: BE正值增大-代碱 BE负值增大-代酸

    7. 阴离子间隙(anion gap AG)

    血Na+浓度减去血Cl-和HCO3-的
    浓度,等于血浆中未测定阴离子(UA)

    与未测定阳离子(UC)的差值。

    AG = UA - UC Na++ UC = Cl- + HCO3- + UA

    AG = Na+ - Cl- - HCO3= 140-104-24 = 12 (mmol/L)
    正常范围10~14mmol/L (﹥16mmol/L为界限)

    意义: 反映血浆固定酸含量 区分代酸的类型和混 合型酸碱平衡紊乱。

    第三节 单纯性酸碱平衡紊乱 一、代谢性酸中毒
    (Metabolic acidosis)

    以血浆 [HCO3 原发性减少 和pH?#26723;?#20026;特征的酸碱平衡紊乱 类型。
    -]

    (一)原因与机制
    1. 2. 3. 4. 5. 6. 血浆HCO3-丢失过多 固定酸生增多 外源性固定酸摄入过多 肾脏泌酸功能能?#20064;?血?#21512;?#37322; 高钾血症

    ?#20013;?br />? AG增大型代谢性酸中毒
    ? AG正常型代谢性酸中毒

    1. AG增大型代酸
    特点: 固定酸产生增加 血Cl-含量正常
    又称正常血Cl-代谢性酸中毒

    Na+

    Na+

    ClHCO3AG UA AG

    ClHCO3-

    UC

    UA

    UC

    正常

    AG增大

    型代酸

    2. AG正常型代酸
    (metabolic acidosis with normal anion gap)

    特点: ? 血浆HCO3-减少
    ?血Cl-含量代偿性增加

    ? AG正常 又称高血Cl-?#28304;?#35874;性酸中毒

    Na+

    Na+

    ClHCO3AG UA AG

    ClHCO3-

    UC

    UA

    UC

    正常

    AG正常

    型代酸

    代酸
    细胞外缓冲 呼吸代偿 中和H+ 细胞内缓冲 肾代偿

    胞外H+与细 排H+↑ PaCO2 ? 胞内K+交换 保碱

    ?#32431;?#21453;应

    几分钟

    2~4小时

    3~5天

    机体?#28304;?#35874;性酸中毒的代偿反应

    3.实验室常用指标的变化 (changes of laboratory test)
    原发性: pH
    SB AB BB BE 负值 继发性: PaCO2 血[K+]

    (三)对机体的影响(Effects)
    1. 心血管系统
    (cardiovascular system)
    ? 抑制心肌收缩力 ? 心律失常

    ? 血管对儿茶酚胺的反应性?#26723;?br />
    2.中枢神经系统

    (central nervous system)
    ? 脑能量生成? ? γ-氨基丁酸?
    谷氨酸?#38451;让?(+)

    谷氨酸

    γ-氨基丁酸?

    3.影响骨骼的发育

    反常性碱性尿: (paradoxical baseuria)
    高血钾性酸中毒时: +进入肾小管上皮细胞、细胞 K +外移、肾小管上皮细胞H+减 内H 少、泌H+减少、使尿液反常性地 呈碱性。

    (四) 防治的病理生理基础
    治疗原发病
    (treatment of primary disease)

    应用碱性药物(注意补钾和钙)
    (supplement of base)

    二、呼吸性酸中毒
    (Respiratory acidosis)

    以血浆H2CO3浓度原发性增高和 pH?#26723;?#20026;特征的酸碱平衡紊乱。

    (一) 原因与机制
    ? CO2排出减少
    ? CO2吸入过多

    (二) 分类
    急性 慢性

    呼酸

    细胞内缓冲

    肾代偿 排H+ 保HCO3-

    慢性呼酸

    胞外H+与细 胞内K+交换 10~30min

    3~5d

    机体对呼吸性酸中毒的代偿反应

    3.实验室常用指标的变化
    急性: pH PaCO2 AB > SB
    PaCO2 10mmHg HCO3-代偿性 1 mmol/L

    慢性: pH

    PaCO2

    AB > SB

    PaCO2 10mmHg HCO3-代偿性 4 mmol/L

    (三) 对机体的影响 与代酸相同,但CNS症状更明显 ? 中枢酸中毒明显

    ? 脑血流量增加
    ? 缺氧

    (四) 防治的病理生理基础
    治疗原发病
    增加肺泡通气量

    应用碱性药物
    在肺通气未改善前慎用NaHCO3

    三、代谢性碱中毒
    (Metabolic alkalosis)

    以血浆 [HCO3-] 增加或H+丢失 引起pH升高为特征的酸碱平衡紊 乱类型。

    (一) 原因与机制 1.酸排出多 (1)消化道 (2)肾失H+

    低氯性碱中毒 缺钾性碱中毒 2.碳酸氢钠摄入过多 3.H+向细胞内转移过多

    代碱分为:盐水反应性与盐水抵抗性

    失H+

    肠道未被中和的 HCO3- 吸收入血

    失Cl-

    呕吐 利尿剂
    失水

    失K+

    血 浆 低氯血症 碳 酸 肾小管泌 继发性 氢 H+ 重吸收 有效循环 醛固酮 盐 HCO3血?#32771;?#23569; 增多 增加 增 加 肾小管H+—Na+交换增加 ?#22270;?br />肾小管上皮 细胞Cl--—HCO3交换减少 血症 细胞内K+外移 细胞外H+内移

    代 谢 性 碱 中 毒

    盐水反应?#28304;?#30897;的主要机制

    盐水抵抗?#28304;?#30897;的主要机制
    原发性醛固酮增多症 Cushing综合征
    肾小管泌H+ 重吸收HCO3-增加 代谢性 碱中毒

    全身性水肿

    醛固酮增多

    原发性病因

    ?#22270;?#34880;症

    肾小管H+—Na+ 交换增加 细胞内外 H+—K+交换

    (二) 机体的代偿调节
    1.血浆的缓冲:
    HCO3-+HPr H2CO3+Pr代偿有限

    2.呼吸调节: [H+]?

    肺通气量? CO2排出?

    3. 细胞内外离子交换 4. 肾的代偿

    反常性酸性尿 (paradoxical aciduria)
    血[K+]↓ K+
    细胞

    肾小管 K+
    H+

    K+

    Na+交换↓
    Na+交换↑ 尿液[H+ ] ↑

    H+

    H+

    缺钾性碱中毒时病人排出酸性尿

    反常性酸性尿
    一般碱中毒时尿液呈碱性,但在低 K+血症性碱中毒时,细胞内K+外移、 H+进入细胞致细胞外液碱中毒,肾小 管上皮细胞H+增多、泌H+增加、使尿 液反常性地呈酸性。

    5. 实验室常用指标的变化
    (changes of laboratory test) 原发性: pH SB AB BB BE正值 +] 继发性: PaCO2 血[K

    (三) 对机体的影响 (Effects)
    1. 中枢神经系统 (central nervous system)

    ? γ-氨基丁酸?
    谷氨酸?#38451;让?(-)

    谷氨酸

    γ-氨基丁酸?
    γ -氨基丁酸转氨酶 (+)

    2. 神经肌肉应激性升高 (increase in neuromuscular excitability) 机制: pH?
    血中游离[Ca2+]↓
    手足搐搦
    (Carpopedal Spasm)

    3. 血红蛋白解离曲线左移
    (left-shift of oxygen dissociation curve)

    4.?#22270;?#34880;症
    (hypokalemia) 5.呼吸抑制

    (四) 防治的病理生理基础 治疗原发病
    ?盐水反应性碱中毒 应用生理盐水
    注意补钾 重者用酸治疗

    ?盐水抵抗性碱中毒

    含氯酸性药

    四、呼吸性碱中毒
    (Respiratory alkalosis) 以血浆H2CO3原发性减少和 pH升高为特征的酸碱平衡紊 乱类型。

    (一)原因与机制
    (Causes and mechanisms) ? CO2排出过多
    低氧血症 中枢病变 精神因素 高代谢 药物 分类:急性 慢性

    (二) 呼吸性碱中毒的代偿调节
    1.肾的代偿 ? 泌H+ ↓ ? 泌氨↓ ? HCO3-重吸收↓ ? 尿pH ?

    2. 细胞内缓冲
    ? RBC
    H2CO3 血[K+]↓

    血[H2CO3]↓
    HCO3- + H+ K+ CO2

    H+

    HHb

    K+ H2CO3 H++HCO3Cl-

    ? plasma

    Cl-?

    HCO3-

    3.实验室常用指标的变化
    (changes of laboratory test) 急性: pH PaCO2 AB < SB
    PaCO2 10 mmHg HCO3-代偿性 2 mmol/L

    慢性: pH

    PaCO2

    AB < SB

    PaCO2 10mmHg HCO3-代偿性 5mmol/L

    (三)对机体的影响
    ? PaCO2↓ 20mmHg 脑血流量↓35%-40%

    ??#22270;?#34880;症和缺氧

    (四) 防治的病理生理基础
    治疗原发病 急性者吸5% CO2 的混合气体

    第四节

    混合型酸碱平衡紊乱
    (Mixed acid-base disturbance) 同一病人体内有两种或两种以 上的酸碱平衡紊乱同时存在。

    一、呼酸合并代酸
    (A mixed respiratory acidosismetabolic acidosis) 1. 病因 2. 特点 呼吸心跳骤停
    ? pH↓↓
    ? PaCO2?

    ? [HCO3-]↓

    二、呼碱合并代碱
    (A mixed respiratory alkalosismetabolic alkalosis) 1. 病因 2. 特点 高热合并呕吐 肝硬化应用利尿剂
    ? pH ↑↑
    ? PaCO2 ↓ ? [HCO3-] ?

    三、呼酸合并代碱
    (A mixed respiratory acidosismetabolic alkalosis) 1. 病因 2. 特点 慢性肺?#19981;?#24212;用利尿剂 或合并呕吐
    ? pH (-)、↑、↓
    ? PaCO2? ? [HCO3-] ?

    四、呼碱合并代酸
    (A mixed respiratory alkalosismetabolic acidosis)

    1. 病因
    2. 特点

    水杨酸中毒 肾衰合并通气过度
    ? pH (-)、↑、↓
    ? PaCO2 ↓ ? [HCO3-] ↓

    五、代酸合并代碱
    (A mixed metabolic acidosismetabolic alkalosis) 1. 病因 2. 特点
    ? pH 、PaCO2 、[HCO3-] 不定

    呕吐伴有腹泻 肾衰伴呕吐

    三重性酸碱平衡紊乱
    ? 呼酸+代酸+代碱 ? 呼碱+代酸+代碱

    思考题
    1.名词解释:代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒、 代谢性碱中毒、呼吸性碱中毒、反常性酸 性尿、反常性碱性尿、 PaCO2、SB、AB、 BB、BE、AG 2.酸中毒对机体有?#30007;?#24433;响? 3.碱中毒对机体有?#30007;?#24433;响? 4.引起代谢性酸中毒和呼吸性酸中毒的病因 分别有?#30007;?#27835;疗原则有何不同? 5.血钾浓度与酸碱失衡有何联系?#35838;?#20160;么?


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