第十五章 酸堿平衡課件

第十五章酸堿平衡酸堿平衡第二十章

第十五章酸堿平衡酸堿平衡定義該定義基本概括了本章全部內(nèi)容機體通過各種調(diào)節(jié)機制處理酸性和堿性物質(zhì)的含量與比例，使體液的pH值恒定在一定范圍內(nèi)的過程，稱為酸堿平衡第十五章酸堿平衡第一節(jié)

體內(nèi)酸堿性物質(zhì)的來源一、體內(nèi)酸性物質(zhì)的來源:主要來自代謝(一)、碳酸-----揮發(fā)性酸CO2＋H2O碳酸酐酶H2CO3H+＋HCO3-碳酸酐酶(CA)存在于：紅細胞、腎小管上皮細胞、肺泡上皮細胞和胃粘膜細胞碳酸：體內(nèi)產(chǎn)量最多的酸，產(chǎn)生的H+為呼吸性H+第十五章酸堿平衡（二）、固定酸-----非揮發(fā)性酸

一般認為：糖類、脂類和蛋白質(zhì)都是“成酸食物”。Why？產(chǎn)生的H+為代謝性H+第一節(jié)體內(nèi)酸堿性物質(zhì)的來源一、體內(nèi)酸性物質(zhì)的來源:主要來自代謝（一）、碳酸------揮發(fā)性酸第十五章酸堿平衡占體液總緩沖能力的1/6

第二節(jié)酸堿平衡的調(diào)節(jié)機制一、血液對酸堿性物質(zhì)的緩沖機制（一）、血液的緩沖系統(tǒng)血漿:H2CO3NaHCO3,NaH2PO4Na2HPO4,HPrNaPr紅細胞:HHbKHb,HHbO2KHbO2,H2CO3KHCO3,KH2PO4K2HPO4第十五章酸堿平衡一、血液對酸堿性物質(zhì)的緩沖機制

（1）抗酸能力強血漿[HCO3_]/H2CO3]緩沖對最為重要的原因

一定程度上[HCO3_]可代表血漿對固定酸的緩沖能力，故稱堿儲。

（2）血漿pH主要取決于此緩沖對比值（3）易受肺與腎的調(diào)節(jié)第十五章酸堿平衡血漿pH的確定：根據(jù)Henderson-Haselbach方程式H2CO3HCO3－pH∝=6.1+lg201=6.1+1.3=7.4=6.1+lg240.226×5.32[H2CO3]pH=pKa+lg[HCO3_]第十五章酸堿平衡（二）血液緩沖系統(tǒng)對酸堿性物質(zhì)的緩沖機制1.對固定酸的緩沖作用

HA+NaHCO3

H2CO3

+NaA

HA+Na2HPO4

NaH2PO4

+NaA

HA+NaPr

HPr+NaA

緩沖的結(jié)果:強酸→弱酸，pH無劇烈變化，但緩沖堿↓，緩沖酸↑→比值↓→pH↓，且無酸排出。說明：僅靠血液的緩沖不夠，還須依賴其他調(diào)節(jié)機制。第十五章酸堿平衡2.對揮發(fā)性酸的緩沖作用H+

+Hb-

HHb

當血液流經(jīng)組織時：CO2＋H2O碳酸酐酶H2CO3H+＋HCO3-CO2擴散入血,大部分進入紅細胞H+

+HbO2-

HHbO2

HHb+O2H+

+Pr-

HPr

H+

+HPO42-

H2PO4_

緩沖H+的結(jié)果：消耗了上述4種緩沖堿，但有等量HCO3-生成，緩沖堿總量無改變。（不同點）CO2運輸?shù)谑逭滤釅A平衡2.對揮發(fā)性酸的緩沖作用當血液流經(jīng)肺部時：H++HbO2_HPr

H++Pr-

H2PO4_

H++HPO42_

總之，通過血紅蛋白緩沖作用和肺的呼吸作用可最終完成對揮發(fā)性酸的緩沖。H++HCO3-碳酸酐酶H2CO3H2O+CO2↑HHb

H++Hb-H+則發(fā)生下列反應(yīng)：HHb

+O2

HHbO2第十五章酸堿平衡組織代謝產(chǎn)生CO2+H2OH+HCO3-HCO3-CO2+H2O呼出O2HbO2-HHb靜脈動脈血液循環(huán)O2H+HHbHbO2-血液緩沖系統(tǒng)對揮發(fā)性酸的緩沖作用供組織利用大氣肺外毛細血管肺毛細血管第十五章酸堿平衡(二)血液緩沖系統(tǒng)對酸堿性物質(zhì)的緩沖機制3.對堿性物質(zhì)的緩沖作用(非體內(nèi)主要作用)BOH+H2CO3

BHCO3

+H2O

BOH+HPr

BPr

+H2O

緩沖的結(jié)果:強堿→弱堿，pH無劇烈變化,但緩沖酸↓,緩沖堿↑→比值↑→pH↑說明：僅靠血液的緩沖不夠，還須依賴其他調(diào)節(jié)機制。

BOH+NaH2PO4BNaHPO4

+H2O

第十五章酸堿平衡二、肺調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制

肺主要通過調(diào)節(jié)CO2排出來控制血中[H2CO3],以調(diào)節(jié)[HCO3_]/H2CO3比值,而達到調(diào)節(jié)機體酸堿平衡的作用pHPCO2延髓呼吸中樞的興奮性肺排出CO2量

呼吸中樞可調(diào)節(jié)呼吸頻率和深淺度，控制肺的通氣率第十五章酸堿平衡二、肺調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制當血液中H+增多時：H+↑pH↓緩沖H2CO3生成↑CO2↑PCO2↑（+）呼吸中樞呼吸加深加快CO2排出↑第十五章酸堿平衡二、肺調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制當血液中堿增多時：OH_↑pH↑緩沖HCO3_生成↑H2CO3消耗↑H2CO3↓PCO2↓（—）呼吸中樞呼吸變淺變慢CO2排出↓第十五章酸堿平衡二、肺調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制肺調(diào)節(jié)CO2有一定的限度正常情況：肺泡氣中CO2濃度約5.5%;肺泡CO2

升高0.2%,肺通氣量增加1倍;肺泡CO2

升高到9%,呼吸中樞受抑制;肺泡CO2

升高到35~40%,呼吸中樞完全麻痹,呼吸停止;肺泡CO2較正常下降0.2%,呼吸暫停臨床上輸O2不宜輸純O2,觀察病人也要注意呼吸的頻率和深淺度第十五章酸堿平衡二、肺調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制

總之,固定酸↑但肺不能直接調(diào)節(jié)[HCO3_]血漿[HCO3_]絕對量仍有改變血液緩沖有賴于腎調(diào)節(jié)緩沖堿↓比值↓pH↓[H2CO3]↓

比值和pH恢復(fù)或接近正常缺陷肺調(diào)節(jié)[HCO3_]↓[H2CO3]↑[HCO3_]↓[H2CO3]↓第十五章酸堿平衡二、肺調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制

相反,固定堿↑但肺不能直接調(diào)節(jié)[HCO3_]血液緩沖緩沖酸↓[HCO3_]↑[H2CO3]↓比值↑pH↑[H2CO3]↑

[HCO3_]↑[H2CO3]↑比值和pH恢復(fù)或接近正常缺陷肺調(diào)節(jié)血漿[HCO3_]絕對量仍有改變有賴于腎調(diào)節(jié)第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制泌H+泌NH3重吸收NaHCO3再生NaHCO3K+-Na+交換排出過多的堿性物質(zhì)腎臟維持酸堿平衡的主要方式：腎臟的作用是調(diào)節(jié)和恢復(fù)血漿[NaHCO3]第十五章酸堿平衡（一）、NaHCO3的重吸收CO2H2CO3H2OCO2CAH2OCANa+HCO3_三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制血液腎小管細胞腎小管腔H2CO3H+Na+Na+HCO3_HCO3_鈉泵第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制重吸收NaHCO3保證NaHCO3不再丟失穩(wěn)定其血漿[NaHCO3]重吸收NaHCO3作用：重吸收NaHCO3缺陷：未直接排酸未補充緩沖所消耗的NaHCO3因此，需通過NaHCO3再生如沒有NaHCO3重吸收“雪上加霜”第十五章酸堿平衡(二)、NaHCO3的再生1.尿液的酸化三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制CO2H2OCANa+HCO3_血液腎小管細胞腎小管腔H2CO3H+Na+HCO3_鈉泵Na+NaHPO4_NaH2PO4排酸第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制NaHCO3再生作用：可直接排酸（以NaH2PO4形式）

補充了緩沖所消耗的NaHCO3腎小管尿液的酸化作用H2CO3NaHCO3NaH2PO4Na2HPO4原尿終尿4/11/9920/11/20可滴定酸尿的可滴定酸度?第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制除NaH2PO4外，其他固定酸：乙酰乙酸β-羥基丁酸

乳酸硫酸血液緩沖NaA腎調(diào)節(jié)尿液酸化意義

嚴重糖尿病等疾病時這種尿液酸化作用對于維持酸堿平衡起重要作用第十五章酸堿平衡(二)、NaHCO3的再生1.尿液的酸化三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制CO2H2OCANa+HCO3_血液腎小管細胞腎小管腔H2CO3H+Na+HCO3_鈉泵Na+A_HA排酸第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制

正常情況下，每天產(chǎn)生的代謝性H+約總量的40%是通過尿液的酸化作用來排出的：尿液的酸化作用：可直接排出過多的酸性物質(zhì)

可再生NaHCO3補充其消耗尿液的酸化作用缺陷：尿液pH降至4.5左右時,泌H+困難,甚至停止。因此，要靠腎小管細胞泌NH3第十五章酸堿平衡(二)、NaHCO3的再生2.NH3的分泌三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制CO2H2OCANa+HCO3_血液腎小管細胞腎小管腔H2CO3H+Na+HCO3_鈉泵Na+Cl_NH4Cl谷氨酰胺一般氨基酸NH3第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制(二)、NaHCO3的再生2.NH3的分泌血液腎小管細胞腎小管腔NH3(脂溶性)pH

高低NH3的透出方向

pH高pH低肝昏迷使用堿性利尿藥泌H+++正常第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制

正常情況下，每天產(chǎn)生的代謝性H+約總量的60%是通過泌NH3,,以NH4+形式排出。

嚴重酸中毒時,每天以NH4+排出的代謝性H+為正常情況下的10倍。第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制（三）K+-Na+交換原尿中的K+在近曲腎小管幾乎全部重吸收終尿中的K+幾乎全部是由遠曲腎小管排泌原則：每排出一個K+，要同時從管腔中回收一個Na+，這過程稱K+-Na+交換。-------機體保存血漿Na+的另一重要方式第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制（三）K+-Na+交換K+-Na+交換與H+-Na+交換是相互競爭的細胞外液K+↑高鉀性酸中毒K+-Na+交換↑H+-Na+交換↓泌H+↓泌NH3↓出現(xiàn)反常性堿性尿高血鉀酸中毒第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制（三）K+-Na+交換相反，細胞外液K+↓低鉀性堿中毒K+-Na+交換↓H+-Na+交換↑泌H+↑泌NH3↑出現(xiàn)反常性酸性尿低血鉀堿中毒第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制（三）K+-Na+交換排鉀保鈉排酸保鈉K+-Na+交換↑H+-Na+交換↑醛固酮腎上腺皮質(zhì)功能↓醛固酮分泌↓K+-Na+交換↓H+-Na+交換↓酸中毒血漿NaHCO3↓高血鉀第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制（三）K+-Na+交換排鉀保鈉排酸保鈉K+-Na+交換↑H+-Na+交換↑醛固酮腎上腺皮質(zhì)功能↑醛固酮分泌↑K+-Na+交換↑H+-Na+交換↑堿中毒血漿NaHCO3↑低血鉀第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制（三）K+-Na+交換高血鉀[H+]細胞外液＞[H+]細胞內(nèi)液K+-Na+交換↓H+-Na+交換↑低血鉀互為因果酸中毒細胞部分H+H+與K+交換K+進入細胞外液↑腎小管中排K↓排H+↑即一般酸中毒時尿呈酸性高血鉀酸中毒堿中毒第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制（三）K+-Na+交換高血鉀[H+]細胞外液＜

[H+]細胞內(nèi)液K+-Na+交換↑H+-Na+交換↓低血鉀互為因果堿中毒移出細胞部分H+H+與K+交換K+進入細胞內(nèi)液↑腎小管中排K↑排H+↓即一般堿中毒時尿呈堿性低血鉀酸中毒堿中毒第十五章酸堿平衡三、腎調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制（四）排出過多的堿性物質(zhì)腎對NaHCO3排出的閾值(腎閾)----28mmol/L

血[NaHCO3]＞腎閾(體內(nèi)堿性物質(zhì)↑)腎小管對NaHCO3重吸收↓尿排出NaHCO3↑血[NaHCO3]＜23mmol/L(體內(nèi)堿性物質(zhì)↓)原尿中NaHCO3幾乎全部重吸收第十五章酸堿平衡二、肺調(diào)節(jié)酸堿平衡的機制

總之,固定酸↑但肺不能直接調(diào)節(jié)[HCO3_]血漿[HCO3_]絕對量仍有改變血液緩沖有賴于腎調(diào)節(jié)緩沖堿↓[HCO3_]↓[H2CO3]↑比值↓pH↓[H2CO3]↓

[HCO3_]↓[H2CO3]↓比值和pH恢復(fù)或接近正常缺陷肺調(diào)節(jié)第十五章酸堿平衡第二節(jié)酸堿平衡的調(diào)節(jié)機制總結(jié)

血液、肺和腎調(diào)節(jié)酸堿平衡機制，是相輔相成的。

血液的緩沖系統(tǒng)首當其沖，作用最快，數(shù)分鐘內(nèi)就可實現(xiàn)緩沖。缺點：緩沖能力有限肺的調(diào)節(jié)在15～30min才發(fā)揮作用。缺點：只能對碳酸進行緩沖。腎臟作用遲，需數(shù)小時才見效。優(yōu)點：持續(xù)時間長，作用徹底，故需保護腎臟。第十五章酸堿平衡第三節(jié)檢驗酸堿平衡的常用生化指標主要為亨-哈方程式的3個參數(shù)：[H2CO3][HCO3-]

pH=pKa+lg=6.1+lg

[HCO3_]α×PCO2pHpH、[HCO3-]、PCO2第十五章酸堿平衡第三節(jié)檢驗酸堿平衡的常用生化指標血液pHPCO2SB、ABBBBECO2CPAG第十五章酸堿平衡(一)pH正常人動脈血參考值:7.35～7.45意義:失代償性酸中毒失代償性堿中毒參考范圍內(nèi)第三節(jié)檢驗酸堿平衡的常用生化指標定義:未分離血細胞的血漿pH<7.35>7.45失調(diào)的代償期酸中毒+堿中毒正常第十五章酸堿平衡(二)二氧化碳分壓（PCO2）正常人動脈血參考值:4.65～5.98(kPa)，即35～45mmHg定義:

血漿中呈物理溶解狀態(tài)的CO2分子所產(chǎn)生的張力意義：反映呼吸性因素的重要指標>5.98kPa:CO2潴留

原發(fā)性呼吸性酸中毒繼發(fā)性代償性代謝性堿中毒<4.65kPa:

CO2不足

原發(fā)性呼吸性堿中毒繼發(fā)性代償性代謝性酸中毒第十五章酸堿平衡SB(standardbicarbonate),AB(actualbicarbonate)SB:

標準條件下測得的動脈血漿[HCO3_]

AB:

實際條件下測得的動脈血漿[HCO3_]

SB:

排除呼吸性因素影響，反映代謝性因素AB:

未排除呼吸性因素，受呼吸+代謝影響AB－SB:

反映呼吸因素影響正常人AB=SB(三)標準碳酸氫鹽和實際碳酸氫鹽38℃,Hb的氧飽和度:100%,PCO2:5.32kPa標準條件第十五章酸堿平衡AB=SB=24～27mmol/LAB＞SBCO2潴留(三)SB、AB呼吸性酸中毒AB＜SBCO2排出過多呼吸性堿中毒AB=SB＜24mmol/LAB=SB＞27mmol/L失代償性代謝酸中毒失代償性代謝堿中毒正常人意義第十五章酸堿平衡定義血液中具有緩沖作用的堿性物質(zhì)的總和,即血液中具有緩沖作用的負離子總和(四)緩沖堿(BufferBase,BB)全血BB=[HCO3_]+[Pr-]+[HPO42-]+[Hb-

]+[HbO2-]血漿BB=[HCO3_]+[Pr-]＋[HPO42-]參考值全血BB45～52mmol/L不受PCO2影響

Why?血漿BB42mmol/L意義BB↓代謝性酸中毒BB↑代謝性堿中毒反映代謝性因素的指標第十五章酸堿平衡定義在標準條件下將1升的全血或血漿滴定至pH7.40時所用的酸或堿的量(五)堿剩余(BaseExcess,BE)參考值0±3mmol/L意義反映代謝性因素的指標用酸滴定堿剩余

＋表示代謝性堿中毒用堿滴定堿欠缺

－表示代謝性酸中毒BE=實際BB(實際條件)－正常BB(標準條件)第十五章酸堿平衡(六)二氧化碳結(jié)合力

(CO2

combiningpower,CO2CP)參考值23～31mmol/L,平均27mmol/L意義反映血漿中HCO3_的含量↑:代謝性堿中毒或代償性呼吸性酸中毒↓:

代謝性酸中毒或代償性呼吸性堿中毒定義

在25℃，PCO2

為5.32kPa時100ml血漿中以HCO3_形式存在的CO2量.一般醫(yī)院仍使用此指標,大醫(yī)院不用.第十五章酸堿平衡(七)陰離子隙(aniongap,AG)參考值12±2mmol/L意義用于代謝性酸中毒的診斷AG＞30mmol/L有肯定的診斷意義血漿中未測定陰離子與未測定陽離子之差即Y為陰或陽離子總數(shù);TC:可測定陽離子,TA:可測定陰離子=(Na++K+)-(HCO3_+Cl_)≈Na+—(HCO3_+Cl_)高氯性酸中毒則可出現(xiàn)AG正常AG=UA-UC=(Y-TA)-(Y-TC)=TC-TA第十五章酸堿平衡反映代謝性因素的指標：

即反映[HCO3_]

SBABBBBECO2CPAG反映呼吸性因素的指標：PCO2反映綜合性因素的指標：pH總結(jié)第十五章酸堿平衡第四節(jié)酸堿平衡失調(diào)代償性:失代償性:酸堿平衡失調(diào)比值正常，但濃度改變比值和濃度都改變pH＞

7.45-------失代償性堿中毒pH＜

7.35-------失代償性酸中毒H2CO3(1)pH∝HCO3_(20)第十五章酸堿平衡單純性酸堿平衡失調(diào):1種原發(fā)改變引起原發(fā)性原發(fā)性代謝性堿中毒代謝性酸中毒呼吸性酸中毒呼吸性堿中毒根據(jù)失調(diào)的起因分混合性酸堿平衡失調(diào):2種或3種原發(fā)改變H2CO3(1)HCO3_

(20)pH∝第十五章酸堿平衡生化指標變化的共同特征一、單純性酸堿平衡失調(diào)pH值與酸或堿中毒一致，PCO2和[HCO3_]呈同向變化,原發(fā)改變更明顯代謝性酸中毒代謝性堿中毒pH值↓,[HCO3_],PCO2↓呼吸性堿中毒pH值↑,PCO2,[HCO3_]↓呼吸性酸中毒pH值↓,PCO2,[HCO3_]↑,PCO2↑pH值↑,[HCO3_]第十五章酸堿平衡血漿[HCO3_]原發(fā)性減少所致原因與機制?酸多AGNa+Cl－HCO3－AG↑AG正常(一)、代謝性酸中毒第十五章酸堿平衡1.原因---------（1）固定酸產(chǎn)生↑

→消耗HCO3_

↑

乳酸↑酮體↑酸性藥物攝入↑急、慢性腎功能衰竭血漿[NaHCO3]

↓

（2）固定酸排除↓（3）HCO3_

丟失↑腹瀉，腸瘺代謝性酸中毒第十五章酸堿平衡2.代償機制固定酸↑血液緩沖超過代償能力緩沖堿↓比值↓pH↓肺代償時間很短暫[HCO3_][H2CO3]↑[H2CO3]↓

[HCO3_]

[H2CO3]

↓腎調(diào)節(jié)腎疾病除外比值正常，但濃度改變比值和濃度都改變代償性失代償性代謝性酸中毒pH<7.35第十五章酸堿平衡3.生化指標特征代謝性酸中毒pH↓[HCO3_]

[H2CO3]

↓pH<7.35反映[HCO3-]指標↓ABSBBBCO2CPBE負值增加PCO2代償性↓第十五章酸堿平衡1.原因-------（1）呼吸中樞抑制CO2潴留,血漿[H2CO3]

↑

（2）呼吸肌麻痹（3）呼吸道阻塞呼吸性酸中毒（4）肺部疾患（5）胸廓病變第十五章酸堿平衡2.代償機制肺功能障礙[H2CO3]↑腎調(diào)節(jié)呼吸性酸中毒血漿緩沖系統(tǒng)Na2HPO4，NaPr紅細胞緩沖系統(tǒng)

KHb

，KHbO2[HCO3_]↑

↓[H2CO3][HCO3_]↑NaHCO3重吸收和再生↑第十五章酸堿平衡3.生化指標特征呼吸性酸中毒pH↓pH<7.35反映[HCO3-]指標代償性↑ABSBBBCO2CPBE正值增加PCO2↑[HCO