齊魯醫(yī)學(xué)血?dú)夥治雠c酸堿失衡

1、血?dú)夥治雠c酸堿失衡2021/9/301概述2021/9/302血?dú)夥治?Blood gas analysis) 系指用血?dú)夥治鰞x測(cè)定血中所存在的進(jìn)行氣體交換的氧和二氧化碳以及有關(guān)酸堿平衡指標(biāo)的參數(shù)。嚴(yán)格的說，血?dú)夥治鍪侵甘褂醚獨(dú)夥治鰞x對(duì)動(dòng)脈血氧分壓和二氧化碳分壓的測(cè)定。2021/9/303 酸是指能釋放出H+的物質(zhì)，如H2CO3、HCl、H2SO4等。 酸 堿 質(zhì)子 HCl Cl- + H+ 堿是指能吸收H+的物質(zhì)，如HCO3-、Cl-、SO42-等。酸堿的概念 2021/9/304 1.生命活動(dòng)使細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的H+升高或降低，生理情況下依靠機(jī)體本身的調(diào)節(jié)機(jī)制，體液的H+濃度恒定地維持在ph7

2、.357.45，這個(gè)過程稱為酸堿平衡。 從定義中可以看出：正常人體液是7.40左右，屬于弱堿性，而不是中性的。 2.如果體內(nèi)酸或/和堿產(chǎn)生過多或不足，引起血液氫離子濃度的改變，稱為 酸堿平衡失常，簡稱酸堿失衡。酸堿平衡與酸堿失衡2021/9/305 既往稱為代謝性酸中毒伴代償性呼吸性堿中毒，現(xiàn)稱為代謝性酸中毒伴代償性低碳酸血癥或簡稱單純代謝性酸中毒，同理，呼吸性酸中毒伴代償性代謝性堿中毒，現(xiàn)稱為呼吸性酸中毒伴代償性高堿酸血癥或簡稱單純呼吸性酸中毒。酸堿平衡失常的命名2021/9/306體液酸堿物質(zhì)的來源2021/9/307 1.揮發(fā)性酸：代表：碳酸 CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO

3、3 正常成人在安靜狀態(tài)下，每天約生成CO2300400L，如全部生成H2CO3可釋放出15L H+ ，也就是15mol H+ 。 碳酸為體內(nèi)酸性物質(zhì)的最主要來源。兩種酸及其來源碳酸酐酶 2021/9/308 2.固定酸：也稱非揮發(fā)酸。不能變成氣體由肺呼出，僅通過腎臟排出。食物在體內(nèi)轉(zhuǎn)化或經(jīng)氧化后生成，如： 糖酵解: 甘油酸、丙酮酸、乳酸 糖氧化: 三羧酸 脂肪代謝: -羥丁酸、乙酰乙酸。 上述物質(zhì)分解代謝產(chǎn)生的H+每日僅有0.050.1mol，與揮發(fā)性酸的產(chǎn)量相比，可謂“九牛一毛”。2021/9/309 來源一：體內(nèi)物質(zhì)代謝產(chǎn)生氨基酸脫氨基 來源二：食物中所含金屬元素在體內(nèi)的氧化產(chǎn)物：檸檬酸鹽

4、、蘋果酸鹽。 人體內(nèi)堿性物質(zhì)的產(chǎn)量在數(shù)十 mol左右，與酸性物質(zhì)的產(chǎn)量相比，相差甚遠(yuǎn)。 既然人體每天產(chǎn)生的大量的酸而很少的堿，那為什么沒有發(fā)生酸中毒呢?這是因?yàn)闄C(jī)體有酸堿平衡的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。堿的來源2021/9/3010酸堿平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng) 機(jī)體抵御酸堿沖擊依靠四大調(diào)節(jié)系統(tǒng)（四大防線） 血液緩沖系統(tǒng) 組織細(xì)胞的調(diào)節(jié) 肺的調(diào)節(jié) 腎的調(diào)節(jié) 其中肺和腎是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主力軍。2021/9/3011 血液緩沖系統(tǒng)由弱酸及其共軛堿構(gòu)成，遇強(qiáng)酸時(shí)堿來緩沖，把它變成弱酸，減少H+的電離；遇強(qiáng)堿時(shí)酸來緩沖，把它變成弱堿，減少OH的電離。如:HCl + NaHCO3 NaCl + H2O +CO2（CO2由肺呼出)血液緩沖

5、系統(tǒng)包括四個(gè)小類：碳酸氫鹽緩沖系統(tǒng)、血紅蛋白緩沖系統(tǒng)、血漿蛋白緩沖系統(tǒng)和磷酸鹽緩沖系統(tǒng)。其中最重要的是碳酸氫鹽緩沖系統(tǒng)（含量最多，易于調(diào)節(jié)）其特點(diǎn)是反應(yīng)迅速，即刻開始，作用不持久，約30分鐘結(jié)束。 防線一：血液緩沖系統(tǒng)2021/9/3012 離子交換：主要是H+ K+， ClHCO3交換。防線二：組織細(xì)胞的調(diào)節(jié) H+ K+交換2Na+1H+細(xì)胞外高H+時(shí)3K+H+H+H+H+H+H+H+H+H+2021/9/3013 為什么細(xì)胞內(nèi)是K+被移出而不是其它離子呢？呢？原因有二：一是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)K+離子濃度高，細(xì)胞內(nèi)集中了98%以上的K+，二是因?yàn)榧?xì)胞膜對(duì)K+通透性好。 從上面的過程及下圖中可以看出，

6、酸中毒往往伴有高K+，而堿中毒往往伴有低K+。2Na+1H+3K+3K+ 堿中毒2Na+1H+3K+酸中毒3K+2021/9/3014 Cl HCO3交換ClHCO3HCO3紅細(xì)胞外高HCO3時(shí)紅細(xì)胞外高Cl時(shí) 部位：紅細(xì)胞。（組織細(xì)胞調(diào)節(jié)時(shí)紅細(xì)胞有ClHCO3交換，但能力較弱；腎臟調(diào)節(jié)時(shí)腎小管也有ClHCO3交換，能力相對(duì)較強(qiáng)。）ClClHCO32021/9/3015 肺的調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)CO2呼出量實(shí)現(xiàn)的。 一是CO2通過血腦屏障，刺激中樞化學(xué)感受器，興奮或抑制呼吸中樞； 二是刺激外周化學(xué)感受器（頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈體），反射性興奮或抑制呼吸中樞。防線三：肺的調(diào)節(jié)延髓化學(xué)感受器頸動(dòng)脈竇主動(dòng)脈體2

7、021/9/3016泌H+排酸： H+濃度 腎小管內(nèi)碳酸酐酶活性 H2CO3 H+和HCO3 泌氨中和酸 NH3 + H+ NH4+ HCO3再吸收（主要是腎小管泌H+、泌氨同時(shí)重吸收HCO3，還有通過ClHCO3交換的方式）防線四：腎的調(diào)節(jié)2021/9/3017亨德森-哈塞爾巴爾赫方程式（Henderson-Hasselbalch equation）（ 簡稱HH公式）HCO3PaCO2ph pKa log 2021/9/3018 HH公式 pKa = 6.1，是一個(gè)常數(shù)，= 0.03 是CO2的溶解系數(shù)， HH公式就可以簡化為：HCO3PaCO2ph 上圖可以看出，PH值和HCO3成正比，和

8、PaCO2成反比，正常情況下HCO3和PaCO2的比值時(shí)為3:5 （24:40的簡化結(jié)果）H2CO3HCO32021/9/3019因?yàn)镠CO3由腎調(diào)節(jié)，是酸堿調(diào)節(jié)的代謝因素；PaCO2由肺調(diào)節(jié)，是酸堿調(diào)節(jié)的呼吸因素。因此HH公式可以表達(dá)為：HCO3PaCO2ph腎肺代謝因素呼吸因素 由此可以引申出四種最基本的酸堿失衡類型:PaCO2 呼吸有關(guān) 原發(fā)呼酸 原發(fā)呼堿 HCO3 代謝有關(guān) 原發(fā)代堿 原發(fā)代酸2021/9/3020 HCO3是體內(nèi)堿性物質(zhì)的代表，PaCO2是體內(nèi)酸性物質(zhì)的代表，因此又可以將HH公式形象的表達(dá)為：HCO3PaCO2ph=堿酸 由上可以看出， HCO3升高表示代堿， PaC

9、O2升高表示呼酸，PaCO2決定呼酸或呼堿， HCO3決定代酸或代堿。2021/9/3021血?dú)夥治鰞x的構(gòu)成 血?dú)夥治鰞x的結(jié)構(gòu)基本一致，一般包括電極（pH、PO2、PCO2）、進(jìn)樣室、CO2空氣混合器、放大器元件、數(shù)字運(yùn)算顯示器和打印機(jī)等部件。它由專門的氣敏電極分別測(cè)出O2、CO2和pH三個(gè)數(shù)據(jù)，并推算出一系列參數(shù)。2021/9/3022血?dú)夥治龅牟襟E2021/9/3023 1.根據(jù)pH判斷是酸血癥或堿酸血癥： pH 7.45 堿血癥2021/9/30242.根據(jù)BE與PaCO2的變量關(guān)系分析： 1）當(dāng)BE（ HCO3）與PaCO2呈反向變量時(shí)，一定為復(fù)合型酸堿平衡失常。 BE （ HCO3）

10、 、PaCO2為代謝性酸中毒合并呼吸性酸中毒， BE （ HCO3） 、PaCO2 為代謝性堿中毒合并呼吸性堿中毒。2021/9/30252）當(dāng)BE （ HCO3）與PaCO2呈同向變量時(shí)，有兩種判斷，一是單純性酸堿平衡失常，兩者的關(guān)系為原發(fā)過程和繼發(fā)代償改變；二是復(fù)合型酸堿平衡失常。鑒別的要點(diǎn)是pH的傾向性、代償速率、幅度和限度。凡超越代償速率、幅度或限度者為復(fù)合型酸堿平衡失常。2021/9/3026 pH的傾向性 是指pH改變與BE （ HCO3）或 PaCO2改變的關(guān)系。在單純性酸堿平衡失常中，如pH變化與一個(gè)分量（ BE/ （ HCO3）或 PaCO2）的數(shù)值相一致，則相一致的分量常為

11、原發(fā)過程，而另一個(gè)分量則可能是代償改變。2021/9/3027代償速率、幅度和限度 如從病因、病程、臨床表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)室檢查已能確認(rèn)其原發(fā)疾病，那么，若與原發(fā)分量（ BE或 PaCO2）的數(shù)值相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)分量（ PaCO2或BE ）的數(shù)值變化超越了代償?shù)乃俾?、幅度和限度，?yīng)判斷為復(fù)合型酸堿平衡失常。2021/9/3028 代償速率是指“肺快腎慢”,即肺調(diào)節(jié)起效快，腎調(diào)節(jié)來的慢。 代償幅度是指由于代償所造成的分量改變應(yīng)隨原發(fā)分量的改變而變化，其幅度不應(yīng)超過20:1，即不改變pH傾向于原發(fā)分量的規(guī)律。代償速率與代償幅度2021/9/3029 代償幅度公式1）代酸（原發(fā)異常為HCO3 ）的呼吸代償（P

12、aCO2 ）： HCO3每減少1， PaCO2減少1.2。2）代堿的呼吸代償： HCO3 每增加1， PaCO2約升高0.6。3）慢性呼酸的腎代償： PaCO2每升高10， HCO3可增加3.5。4）慢性呼堿的腎代償： PaCO2每降低10， HCO3可減少5.6。2021/9/3030 代償限度是指代償不是無限的，腎或肺代償均有極限，凡超越其極限者也應(yīng)診斷為復(fù)合型酸堿平衡失常。一般以PaCO2為15-20或60和BE為15作為極限值。代償限度2021/9/3031 陰離子隙 陰離子隙（AG）: 是指血清中所測(cè)陽離子和所測(cè)陰離子總數(shù)之差；即：AG（Na+K+） (HCO3-Cl-) 。由于血清

13、中K+較低，且變化較小，對(duì)AG影響不大，故上式可簡化為：AGNa+(HCO3-Cl-)，AG正常值是8-16mmol/L 。2021/9/3032 人體血清中陽離子總數(shù)=Na+UC，陰離子總數(shù)=HCO3-Cl-UA。依電中性原理，細(xì)胞外液陰離子總數(shù)必然等于陽離子總數(shù)，雖然各種離子成分的濃度會(huì)有變化，但陰陽離子總數(shù)始終相等。即：Na+UCHCO3-Cl-UA，移項(xiàng)并代入上式得：AG=UAUC。即AG的真正含義為未測(cè)定陰、陽離子濃度的差。2021/9/3033 根據(jù)AG是否升高，可將代酸分為高AG（正常血Cl-）性代酸及正常AG（高血Cl-）性代酸。高AG代酸時(shí)，AG HCO3-2021/9/30

14、34潛在HCO3- 當(dāng)高AG性代酸時(shí)，AG的升高數(shù)恰好等于HCO3-的下降值時(shí)，既AG=HCO3-，于是由AG派生出一個(gè)潛在 HCO3-的概念。潛在HCO3- =AG+實(shí)測(cè)HCO3-。當(dāng)潛在HCO3-預(yù)計(jì)HCO3- 時(shí)表明有代鹼存在。2021/9/3035 “潛在”HCO3-正常AG實(shí)測(cè)AGAG實(shí)測(cè)HCO3- 潛在HCO3-示意圖2021/9/3036三重性酸堿失衡 一種呼吸性酸堿失衡與代酸和代堿同時(shí)存在于同一患者體內(nèi)稱為三重酸堿失衡。分為兩型：呼堿+代酸+代堿稱為呼堿型三重酸堿失衡，呼酸+代酸+代堿稱為呼酸型三重酸堿失衡。2021/9/3037 如上所述，三重酸堿失衡是在呼酸或呼堿基礎(chǔ)上合并

15、代酸與代堿，那么為什么不是在代酸或代堿基礎(chǔ)上合并呼酸與呼堿呢？大家知道，呼酸是各種原因使CO2排出過少形成CO2潴留所致；而呼堿則是由于CO2排出過多，體內(nèi)CO2減少引起。一個(gè)人不可能在CO2排出過多的同時(shí)又存在CO2排出過少，故呼酸和呼堿不可能同時(shí)存在于同一患者。2021/9/3038呼堿+代酸+代堿 見于慢性呼衰急性發(fā)作期由于嚴(yán)重代酸，在通過呼堿代償?shù)幕A(chǔ)上又給予過量補(bǔ)堿；或由于嚴(yán)重代堿，高度煩躁不安，或其它原因引起通氣過度發(fā)生呼堿的基礎(chǔ)上，又合并重度低氧血癥所致的代酸。 其血?dú)馓攸c(diǎn)： PH，PaCO2，Cl，HCO3-，AG2021/9/3039血?dú)猓簆H 7.47，PaCO2 28mm

16、Hg, HCO3- 20mEq/L，AG 22mEq/L 分析1： HCO3- 20 24mEq/L，提示代酸存在 預(yù)計(jì)1： PaCO2 =1.5 HCO3- + 8 2 =1.5 20 +8 2 =30 + 8 2=38 2 實(shí)測(cè)1： PaCO2 2812mEq/L，提示代酸。 AG升高數(shù)=HCO3-下降數(shù) =22 12=10mEq/L 預(yù)計(jì)2： HCO3- =24 - 10=14mEq/L 實(shí)測(cè)2： HCO3- 2014mEq/L，提示代堿。 結(jié)論：結(jié)合pH 7.47，可診斷為呼堿+代酸+代堿。2021/9/3041 見于嚴(yán)重的肺心病呼吸衰竭時(shí)，在呼酸的基礎(chǔ)上給予過量補(bǔ)堿；又因嚴(yán)重缺氧、肝、腎功能衰竭或休克等而發(fā)生代酸。 其血?dú)馓攸c(diǎn)：PH，PaCO2，Cl-，HCO3-，AG呼酸+代酸+代堿2021/9/3042血?dú)猓簆H 7.34，PaCO2 66mmHg, HCO3- 39mEq/L，AG 29mEq/L 分析1：PaCO26640mmHg，提示呼酸。 預(yù)