病理生理第四章

nullnull 蚌埠医学院病理生理学教研室酸碱平衡紊乱前言前言机体内环境[H]的相对稳定称酸碱平衡。正常人血清[H]36-44nM/L，相当于pH7.35-7.45,平均7.40。在这种环境下，机体免疫力、蛋白质理化性质、酶活性、细胞活动均处于最佳状态。 体内酸碱来源 （一）酸的来源——代谢产酸 1。挥发酸——Volatile acid 碳酸，主要由CO2+H2O在CA的作用下生成，可释出H+ ，也可以变成CO2由肺外排，故称挥发酸。成人静态日产CO2 300-400L，可释H+ 15MOL。 2。固定酸——Fixed acid。由蛋白质分解产生（硫酸、磷酸、尿酸、糖和脂肪代谢的中间产物）可释H+与其相应的酸根一道由肾外排，故称固定酸。固定酸日产H+ 50-100mMol/d （二）碱的来源 1。食物摄入：蔬菜水果的有机酸盐与H+反应分别转化为相应的有机酸和钠、钾、钙、镁等金属元素与HCO3结合成碱性盐。 2。氨基酸脱氨。 由于机体产酸量比血清实际[H+]大几个数量级，提示若无强大调节机制，仅三秒种产酸量即可致死。 H+ 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱一、代偿调节机理 二、分类 三、反映酸碱平衡紊乱的指标 四、单纯型酸碱紊乱 五、混合型酸碱紊乱 六、酸碱紊乱的诊断一、代偿调节机理一、代偿调节机理⒈血液缓冲 ⒉呼吸调节 ⒊肾脏调节 ⒋细胞内缓冲一、代偿调节机理一、代偿调节机理⒈血液缓冲 ㈠血浆中的缓冲系统 NaHCO3 Na2HPO3 Na-Pr H2CO3 NaH2PO3 H-Pr 碳酸盐缓冲系统 磷酸盐缓系统 蛋白质缓冲系统 53% 碱储备 5% 7% null NaHCO3 / H2CO3量大,且为开放系统,故名碱储备。前者经肾调节,后者经呼吸调节。血液缓冲与其它体液缓冲相互联系，其能力虽然只占1/6，因细胞内液 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 技术困难，所以仅以血液缓冲系的变动反映机体酸碱状态。 作用：降低外来酸碱性 H2O+CO2 Hcl + NaHCO3=Nacl + H2CO3 NaOH + H2CO3 = NaHCO3 + H2O 特点：反应迅速不持久 一、代偿调节机理一、代偿调节机理⒈血液缓冲 ㈡红细胞内的缓冲系统 KHCO3 K2HPO3 kHb KHbO2 H2CO3 KH2PCO3 HHb HHbO2 碳 酸 盐 磷 酸 盐 血红蛋白 氧合血红蛋白 缓冲系统 缓冲系统 缓冲系统 缓 冲 系 统 碱储备 35%null CO2 H2CO3 ＋ H2O H+ HCO3– HCO3– HHb Na+ Hb Cl – Cl – HbO2 O2 O2 碳酸酐酶 呼吸性酸中毒时血红蛋白的缓冲作用和红细胞内外的离子交换红细胞血浆CO2 ↑null CO2 CO2 ↓ H2CO3 ＋ H2O H+ HCO3– HCO3–↑ HHb Na+ Hb Cl – Cl – HbO2 O2 O2 红细胞血浆呼吸性碱中毒时血红蛋白的缓冲作用和红细胞内外的离子交换碳酸酐酶一、代偿调节机理一、代偿调节机理⒉呼吸调节：对血液酸碱变动反应快效能大 ㈠中枢性调节 延髓中枢 呼吸中 呼吸 CO2排 化学感受器 枢兴奋 增强 出增加 ㈡外周性调节 PaCO2 ↑ 外周化 呼吸 呼吸 CO2 [H+] ↑ 学感受 中枢 运动 排出 PaCO2 ↓ pH ↓ 器兴奋 兴奋 增强 增加 PaCO2 ↑PaCO2 ↓一、代偿调节机理一、代偿调节机理⒊肾脏调节 ㈠ H+分泌和HCO3– 重吸收 ⑴ 近端肾小管的Na+ -H+交换 ⑵ 远端肾单位的泌氢和HCO3-重吸收 ㈡缓冲盐的酸化 ㈢铵盐的生成和排出 ⑴ 近端肾小管的Na+ -NH+交换 ⑵ 远端肾小管的Na+ -NH+交换 一、代偿调节机理一、代偿调节机理⒊肾脏调节 ㈠ H+分泌和HCO3– 重吸收 ⑴近端肾小管的Na+ -H+交换 Ⅰ. 肾小管细胞内含有碳酸酐酶 Ⅱ. 肾小管细胞管腔膜上有 H+ - Na+载体 Ⅲ. 基侧膜上有Na+ -HCO3– 载体 Ⅳ.近曲小管刷状缘也存在碳酸酐酶 Cl的重收较HCO3滞后 null Na+ Na+-K+ ATP 酶K+ Na+ HCO3 – H+ H2CO3 CA H2O ＋ CO2Na+H+ ＋HCO3 – H2CO3 CA CO2 ＋ H2O管周 近曲小管上皮细胞 肾小管腔 毛细血管 基底膜 管腔膜 ⑴ 近端肾小管的Na+ -H+交换一、代偿调节机理一、代偿调节机理⑵远端肾单位的泌氢和HCO3-重吸收 Ⅰ.集合管管腔膜上的闰细胞有质子泵（H+-ATP酶） Ⅱ.基侧膜上有 Cl – - HCO3– 载体 Ⅲ.向管腔内泌出的 H+ null H+ ATP 酶 HCO3 – ＋ H+ H2CO3 CA H2O ＋ CO2 H+ H+ ＋ HCO3 – H2CO3 CA CO2 ＋ H2OCl – 肾小管腔 集合管上皮细胞 管周 毛细血管 管腔膜 基底膜 ⑵ 远端肾单位的泌 氢和HCO3-重吸收一、代偿调节机理一、代偿调节机理㈡ 缓冲盐的酸化 缓冲盐的酸化主要是指磷酸盐（NaH2PO4） 形成增多 肾小球泸液中： Na2HPO4 4 原尿p H 7.4 NaH2PO4 1 终尿形成： Na2HPO4 1 NaH2PO4 99 终尿p H 4.8 null CO2 ＋H2O NaHPO4 4 原尿p H 7.4 CA NaH2PO4 1 H2CO3 HCO3 ¯ H+ CO2 ＋H2O CA Na+-NaHPO4 H2CO3 NaH2PO4 HCO3 ¯ H+ Na+-NaHPO4 1 NaH2PO4 99 终尿p H 4.8 近曲小管 远曲小管 肾小管管腔内尿液及缓冲盐酸化上 皮 细 胞一、代偿调节机理一、代偿调节机理㈢ 铵盐的生成和排出 ⑴近端肾小管的Na+ -NH+交换 近曲肾小管上皮细胞有谷氨酰胺酶 谷氨酰胺酶 谷氨酰胺 NH3 ＋谷氨酸 NH3 ＋ α－酮戊二酸 2 HCO3– null Na+ Na+- K+ ATP 酶 K+ H+ NH4+ NH3 酶 H2CO3 谷氨酰胺 酶 Na+ 谷氨酸 HCO3– α－酮戊二酸 NH3 Na+ NH4+ 管周 近曲小管上皮细胞 肾小管腔 毛细血管基底膜 管腔膜⑴近端肾小管 Na+ -NH4+交换一、代偿调节机理一、代偿调节机理⑵远端肾小管的Na+ -NH4+交换 Ⅰ.远端肾单位通过弥散将血液中的NH3弥散 进入管腔内 Ⅱ.远端肾单位通过质子泵（H+-ATP酶），向 管腔内泌 H+ null NH3 NH3 H+- ATP 酶 H+ Cl – NH4+ HCO3– H+ H2CO3 CA CO2 ＋ H2O 肾小管腔 集合管上皮细胞 管周 毛细血管 管腔膜 基底膜⑵远端肾小管的 Na+ -NH+交换一、代偿调节机理一、代偿调节机理⒋细胞内缓冲 酸中毒 碱中毒H+ K+H+ K+ 高钾血症 低钾血症二、分类二、分类⒈按原发性变化分类 ⒉按代偿调节分类二、分类二、分类Henderson-Hasselbach 方程式 〔NaHCO3〕 〔H2CO3〕 根据质量作用定律[H2CO3]=[H][HCO3] [H]=K[H2CO3]/[HCO3] 两边取负对数-Log [H]= -Log K- Log[H2CO3]/[HCO3] 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 -Log [H]= pH，则pH=pK+Log [HCO3]/ [H2CO3] pH=pK+Log [HCO3]/0.03*pCO2 〔NaHCO3〕 〔NaHCO3〕 〔H2CO3〕 〔 PaCO2 〕 pH＝ pKa ＋ log pH ∝ ⒈按原发性变化分类⒈按原发性变化分类 代谢性酸碱紊乱 〔NaHCO3〕 〔H2CO3–〕 呼吸性酸碱紊乱 pH ↓代谢性酸中毒 ↑代谢性碱中毒↓呼吸性碱中毒 ↑呼吸性酸中毒代谢性因素呼吸性因素⒉按代偿调节分类⒉按代偿调节分类 ㈠代偿性酸碱紊乱 〔NaHCO3〕 原发性降低 〔NaHCO3〕 原发性增高 〔H2CO3〕 继发性降低 〔H2CO3〕 继发性增高 pH pH 代偿性代谢性酸中毒 代偿性代谢性碱中毒 〔NaHCO3〕继发性降低 〔NaHCO3〕 继发性增高 〔H2CO3〕 原发性降低 〔H2CO3〕 原发性增高 pH pH 代偿性呼吸性碱中毒 代偿性呼吸性酸中毒⒉按代偿调节分类⒉按代偿调节分类 ㈡失代偿性酸碱紊乱 〔NaHCO3〕 原发性降低 〔NaHCO3〕 原发性增高 〔H2CO3〕 继发性降低 〔H2CO3〕 继发性增高 pH pH 失代偿性代谢性酸中毒 失代偿性代谢性碱中毒 〔NaHCO3〕 继发性降低 〔NaHCO3〕 继发性增高 〔H2CO3〕 原发性降低 〔H2CO3〕 原发性增高 pH pH 失代偿性呼吸性碱中毒 失代偿性呼吸性酸中毒三、反映酸碱平衡紊乱的指标三、反映酸碱平衡紊乱的指标⒈pH ⒉二氧化碳分压 ⒊标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐 ⒋缓冲碱 ⒌碱剰余 ⒍阴离子隙三、反映酸碱平衡紊乱的指标三、反映酸碱平衡紊乱的指标⒈pH ㈠概念：是指氢离子浓度〔H+〕的负对数； ㈡正常值：7.35 ～7.45(7.40) ㈢临床意义： pH ＜ 7.35 酸中毒 pH ＞ 7.45 碱中毒 pH 7.35 ～7.45 无酸碱紊乱 混合型酸碱紊乱 代偿型酸碱紊乱 不能区分是代谢性或呼吸性酸碱紊乱 不能区分有无化偿三、反映酸碱平衡紊乱的指标三、反映酸碱平衡紊乱的指标⒈pH 死 亡 酸中毒 正常 碱中毒 死 亡pH 6.8 7.35 7.45 7.8Ｈ＋浓度 >160 n m／ L < 16 n m／ L人体所能耐受的酸碱紊乱范围示意图三、反映酸碱平衡紊乱的指标三、反映酸碱平衡紊乱的指标⒉二氧化碳分压( Pa CO2 ) ㈠概念： 是指动脉血液中物理溶解的CO2分子所产生的压力； ㈡正常值： 35 ～ 45mmHg(40mmHg) ㈢临床意义： ＜ 35 mmHg CO2 排出过多，呼吸性碱中毒 ＞ 45mmHg CO2 排除障碍，呼吸性酸中毒 是反映酸碱紊乱呼吸性因素的唯一指标三、反映酸碱平衡紊乱的指标三、反映酸碱平衡紊乱的指标⒊标准碳酸氢盐（SB)和实际碳酸氢盐(AB) ㈠概念： SB是指在标准状况（38 ℃、CO2分压40mmHg、血红蛋 白100 ﹪氧合）下测得的血浆碳酸氢盐量； AB是指隔绝空气的标本，在实际情况下测得的血浆 碳酸氢盐量。 ㈡正常值：22 ～ 27mmol／L ( 24mmol／L ) ㈢临床意义： AB → ＝ SB → ，正常 AB ↓ ＝ SB ↓，代谢性酸中毒 AB ↑ ＝ SB ↑，代谢性碱中毒 AB ＞ SB，呼吸性酸中毒 AB ＜ SB，呼吸性碱中毒三、反映酸碱平衡紊乱的指标三、反映酸碱平衡紊乱的指标⒋缓冲碱(buffer base ,BB ) ㈠概念： 是指全血中有缓冲作用的全部碱性物质的 总和 ㈡正常值： 45 ～52 mmol／L （ 48 mmol／L ） ㈢临床意义： ＜ 45 mmol／L ，代谢性酸中毒 ＞ 52 mmol／L， 代谢性碱中毒三、反映酸碱平衡紊乱的指标三、反映酸碱平衡紊乱的指标⒌碱剰余(base excess, BE ) ㈠概念： 是指在标准状况（38 ℃、CO2分压40mmHg、 血红蛋100 ﹪氧合）下，将1升全血滴定到pH为 7.40所需用的酸或碱的量。若用酸滴定说明碱过 剩（BE),若用碱滴定说明碱缺失（BD），-BE=BD。 ㈡正常值： ±3 mmol／L ㈢临床意义： ＜ － 3 mmol／L ，代谢性酸中毒 ＞ ＋ 3 mmol／L ，代谢性碱中毒三、反映酸碱平衡紊乱的指标三、反映酸碱平衡紊乱的指标滴定 －BE ＋BE －3－2 －1 0 ＋1＋2＋3 －6－5－4 ＋4 ＋5 ＋6pH 6.8 7.35 7.40 7.45 7.8 酸中毒 碱中毒 加碱 加酸 体液酸滴定与酸碱紊乱关系示意图三、反映酸碱平衡紊乱的指标三、反映酸碱平衡紊乱的指标⒍阴离子隙（anion gap ,AG) ㈠概念：是指血浆中未测定阴离子减去未测定阳离子的差值； ㈡正常值： 10 ～14 mmol／L （12 mmol／L ） AG ＝ UA － UC ＝ 〔Na+〕－（〔 HCO3 -〕＋〔CL-〕） ＝ 140 －（24＋104） ＝12mmol ／L ㈢临床意义： AG 增高（＞16 mmol／L） 见于磷酸盐潴留、乳酸堆积、酮体过多、水 杨酸中毒、甲醇中毒等。 AG 降低 诊断意义不大 见于未测定阴离子减少或未测定阳离子增多null 血浆中阴离子 〔HCO3 -〕 、〔CL -〕、 〔HPO42 -〕、 〔SO42 -〕、· · · 测定阴离子 未测定阴离子(UA) 血浆中阳离子 〔Na+〕、 〔K+ 〕、 〔 Ca2+〕、〔Mg2+〕、· · · 测定阳离子 未 测定阳离子(UC) 〔Na+〕＋〔 K+ 〕＋ UA ＝〔 HCO3 -〕＋〔CL-〕＋UA 〔Na+〕－（〔 HCO3 -〕＋〔CL-〕） ＝ UA － UC ＝AG（ 阴离子隙 ） nullNa+ 140UC11HCO3 – 24Cl – 104 UA 23UC11Na+ 140Cl – 116UA 23 HCO3 – 12Na+ 140UC11Cl – 104 HCO3 12UA 351601208040正常和代谢性酸中毒时阴离子隙和Cl – 的变化 正常 高氯性代谢性酸中毒 正常血氯性代谢性酸中毒四、单纯型酸碱紊乱四、单纯型酸碱紊乱⒈代谢性酸中毒 ⒉呼吸性酸中毒 ⒊代谢性碱中毒 ⒋呼吸性碱中毒⒈代谢性酸中毒⒈代谢性酸中毒㈠基本特征：血浆中〔HCO3–〕原发性 ㈡指标变化： pH ↓，完全代偿时不变 〔HCO3–〕↓， AB、SB、BB↓，BE负值加大 PaCO2 有呼吸代偿时，继发性下降，AB＜SB ㈢原因和机理： （1）AG增高性代谢性酸中毒 ①乳酸酸中毒（lactic acidosis） Ⅰ.原因：休克、心搏骤停、低氧血症、严重贫血、 肺水肿、CO中毒、心力衰竭、严重肝病等； Ⅱ. 机理：缺氧→糖酵解增强↑ →乳酸生成↑ 严重肝病→乳酸利用障碍→乳酸↑⒈代谢性酸中毒⒈代谢性酸中毒 ②酮症酸中毒（keto-acidosis） Ⅰ.原因：糖尿病、饥饿、酒精中毒等； Ⅱ.机理：糖代谢↓ →脂肪分解↑ →酮体（β-羟丁 酸、乙酰乙酸、丙酮）↑ ③尿毒症性酸中毒 Ⅰ.原因：严重的急、慢性肾功能衰竭 Ⅱ.机理：肾小球泸过率↓↓→固定酸排出↓↓ ④水杨酸中毒 大量摄入水杨酸类药物，水杨酸根体内潴留⒈代谢性酸中毒⒈代谢性酸中毒 ⑵AG正常性代谢性酸中毒 Ⅰ. HCO3 -直接丢失过多 ① 严重腹泻、肠道瘘管、肠道引流 含HCO3 -的碱 性肠液大量丢失； ②近曲肾小管性酸中毒 近曲肾小管上皮细胞重吸收 HCO3 –减少； ③ 大面积烧伤 大量血浆渗出，伴有HCO3 -大 量丢失。 ⒈代谢性酸中毒⒈代谢性酸中毒Ⅱ. H+排泌障碍 ① 远曲肾小管性酸中毒 远曲肾小管上皮细胞排泌H+障碍 ② 大量使用碳酸酐酶抑制剂 乙酰唑胺 抑制碳酸酐酶活性，H+排泌障碍 ③低醛固酮血症 醛固酮有剌激远曲小管和集合管吸收Na + 、排 泌H+和K+，故低醛固酮血症时，引起H+排泌障碍； ④轻中度肾功能不全 此时肾小球泸过率尚在正常范围（ ＞25﹪）， HPO42 – 、SO42 –等阴离子尚不致发生潴留，但肾小管 上皮细胞氨生成障碍，使H+排泌减少；⒈代谢性酸中毒⒈代谢性酸中毒 Ⅲ.含氯的酸性药物摄入过多 使用过多的含氯盐类药物，如氯化铵、盐 酸精氨酸、盐酸赖氨酸，在体内易解离出HCl。 如氯化铵，经肝内合成尿素，并放出HCl： 2NH4Cl ＋ CO2 （NH2）2CO ＋2HCl ＋ H2O Ⅳ.血液稀释 ①大量输入葡萄糖，使血液稀释，〔HCO3–〕↓ ②生理盐水，除使血液稀释外，血氯升高，肾小 球泸液中Na+ 与Cl – 一起重吸收，H+ - Na+交换和 Na+ -K+交换减少， H+ 排出减少 。 ⒈代谢性酸中毒⒈代谢性酸中毒 Ⅴ.高血钾 细胞外液〔K+〕↑ 细胞外 K+ 进入细胞内 细胞内H+ 逸出细胞外 细胞外〔H+〕↑ 肾远曲小管 泌K+增多 泌H+减少 体内〔H+〕↑ 尿液呈碱性（反常性碱性尿） nullH+ ↑ K+ ↑高血钾引起代谢性酸中毒的机理K+ ↑H+ H+〕 ↓ 尿为碱性⒈代谢性酸中毒⒈代谢性酸中毒㈣代偿调节： ⑴血液缓冲 H+ ＋ HCO3– → H2CO3 →CO2 ＋H2O ⑵呼吸调节 ∆PaCO2=∆HCO3×1.2±2.0 〔 H+ 〕↑ 外周化学 呼吸中 呼吸运 CO2排 pH ↓ 感受器 枢兴奋 动增强 出增加 ⑶肾脏调节 〔H+ 〕↑ 碳酸酐酶活性↑ H+排泌↑ pH ↓ 谷氨酰胺酶活性↑ HCO3-重吸收↑ ⑷细胞内缓冲 H+进入细胞内 K+移出细胞外，引起高钾血症⒈代谢性酸中毒⒈代谢性酸中毒㈤对机体的影响： ⑴对中枢神经系统的影响： ①表现：精神萎靡、嗜睡、意识障碍、昏迷； ②机理：生物氧化酶活性↓ 能量生成↓ 谷氨酰胺酶活性↑ γ-氨基丁酸生成↑ ⑵对心血管系统的影响： ①心肌收缩抑制 由于钙离转运障碍，心肌兴奋收缩偶联障碍所致； ②心律失常 传导阻滞、致死性心律失常、心跳停止 与血钾增高有关； ③血管扩张 由于血管平滑肌对儿茶酚胺的反应性降低，引起毛 细血管前括约肌扩张。⒈代谢性酸中毒⒈代谢性酸中毒： ⑶高钾血症： 细胞外液〔H+〕↑ 细胞外 H+ 进入细胞内 细胞内 K+ 逸出细胞外 细胞外〔K+〕↑ 肾远曲小管 泌H+增多 尿液呈酸性 泌 K+ 减少 体内〔K+〕↑ ⑷对骨骼系统的影响： 慢性代谢性酸中毒 骨骼中钙盐溶解 骨骼脱钙 成人 骨质软化 儿童 骨骼发育迟缓、肾性佝偻病、纤维性骨炎null 〔H+〕 ↑ 尿为酸性H+ ↑ K+ ↑代谢性酸中毒引起高血钾的机理H+ ↑K+⒈代谢性酸中毒⒈代谢性酸中毒㈥治疗原则： ⑴ 病因治疗 ⑵ 纠正水、电解质紊乱： 补充有效循环血量，改善微循环和肾功能 纠正低血钾 纠正低血钙 ⑶ 补充碱性药物 . 5%碳酸氢钠（NaHCO3 .），或11. 2%乳酸钠 或 THAM ∆HCO3 =（24 – AB）× 20%.体重（kg ) 1g NaHCO3 =12mMol HCO3 . 应补5%碳酸氢钠 (ml ) = ∆HCO3 ÷0.6⒈代谢性酸中毒⒈代谢性酸中毒 pH<7.15少补或不补碱，pH<7. 0要积极补碱， 在血气监护下进行，分次补碱，补碱量宜小 应保证患者有足够的通气量 THAM或Tris（ 三羟甲基氨基甲烷）这是一种不含钠 的有 机氨基缓冲碱，能摄取H+，透过细胞膜。 ①优点： . 可中和固定酸，又可中和挥发酸，反应式如下： （HOH2C）3-CNH2 ＋ HCl → （HOH2C）3 -CNH3+ ＋ HCl ¯ （HOH2C）3-CNH2 ＋ H2CO3 → （HOH2C）3 -CNH3+ ＋ HCO3 ¯ null②缺点：由于7.28%THAM pH10.0 A.大剂量快速滴注，可迅速降低血浆〔H+〕 PaCO2，对呼吸中枢有直接抑制作用； B.漏出血管可引起剧烈疼痛和组织坏死。 应稀释成3.64%，4-6ml /kg 静滴 使用碱性药物应避免矫枉过正，严密监视血钾 ⒉呼吸性酸中毒⒉呼吸性酸中毒㈠基本特征：血浆中〔H2CO3〕原发性↑ ㈡指标变化： pH ↓,完全代偿时不变 ;PaCO2 ↑（原发性） 代偿后AB 、 SB、 BB ↑， AB ＞SB，BE正值加大 ㈢原因和机理： CO2 排出障碍：由各种原因引起的呼吸功能障碍 CO2 吸入过多 ㈣代偿调节： ⑴血液缓冲：所起作用不大 ⑵呼吸调节：无调节作用 null⑶细胞内外离子交换和细胞内缓冲： 发生于急性呼吸性酸中毒 缓冲能力有限 ①H+-K+交换 血 浆 CO2↑＋ H2O H2CO3 H+ ＋ HCO3- 细 胞K+null CO2 H2CO3 ＋ H2O H+ HCO3–