酸堿平衡紊亂課件

病理生理學第四章酸堿平衡和酸堿平衡紊亂

體液酸堿度相對恒定是維持內環(huán)境穩(wěn)定的重要組成部分之一。

機體自動維持體內酸堿相對穩(wěn)定的過程，稱為酸堿平衡。

因機體出現(xiàn)酸堿超負荷、嚴重不足或調節(jié)機制障礙，導致體內酸堿穩(wěn)態(tài)破壞，稱為酸堿平衡紊亂或酸堿失衡。第一節(jié)酸堿的概念及酸堿物質的來源及平衡調節(jié)

一、酸堿的概念

能釋放H+的物質稱為酸，能接受H+的物質稱為堿。酸總是與相應的堿形成一個共軛體。H2CO3H++HCO3-NH4+H++NH3H2PO4-H++HPO42-HPrH++Pr-二、體液酸堿物質的來源

普通膳食條件下，體內酸生成量遠超過堿。

（一）酸主要由體內代謝產生

1.揮發(fā)酸:碳酸

糖、脂肪和蛋白質于氧化分解生成終產物碳酸，H2CO3可以釋出H+,也可以轉變?yōu)镃O2氣體，經肺排出體外,故稱H2CO3為揮發(fā)酸，并把肺對H2CO3排出量的調節(jié)稱為酸堿平衡的呼吸性調節(jié)。

可以CO2形式由肺排出的酸，即碳酸，是體內代謝過程產生最多的酸。

細胞內碳酸酐酶（紅細胞、腎小管上皮細胞、肺泡上皮細胞、胃黏膜上皮細胞）催化CO2與水結合生成H2CO3

碳酸酐酶碳酸酐酶CO2+H2OH2CO3H++HCO3－

2.固定酸:非揮發(fā)性酸只能通過腎由尿排出的酸性物質，不能經肺呼出的酸性物質，又稱非揮發(fā)性酸。正常成人每天由固定酸釋放出來的H+約為50～100mmol。

如蛋白、糖、脂肪分解產生的H3PO4、H2SO4、尿酸、乳酸、丙酮酸、乙酰乙酸、β-羥丁酸等。由腎臟排泄調節(jié)，故稱為酸堿平衡的腎性調節(jié)。3.攝入的酸性物質

食物和飲料中含有的乙酸及酸性藥物(氯化銨、水楊酸)等。Acid-BaseDisturbance（二）堿主要來自食物

特別是蔬菜和水果中所含的有機酸鹽（檸檬酸鹽、蘋果酸鹽和草酸鹽）多為堿性鹽。

體內代謝過程可生成少量的堿性物質，如NH3+。體內堿的生成量遠少于酸。三、酸堿平衡的調節(jié)

血液的緩沖作用肺的調節(jié)細胞內外離子交換的調節(jié)作用腎的調節(jié)

血液的緩沖作用：緩沖系統(tǒng)是指由一種弱酸和其相對應的共軛堿所構成的，具有緩沖酸或堿能力的混合液。三、酸堿平衡的調節(jié)（一）體液的緩沖作用緩沖對：溶液里存在弱酸和其相對應的鹽,具有減輕溶液輕度pH變化的能力。1.體液中的緩沖對

NaHCO3Na2HPO4NaPrH2CO3NaH2PO4HPrKPrK2HPO4HPrKH2PO4

KHbKHbO2KHCO3

HHbHHbO2H2CO3

ECF：；；；ICF（一般細胞）：；；（紅細胞）

：；；1.7mol/L0.3mol/L8.0mol/L18.0mol/L血液的緩沖作用（化學反應可以瞬間完成）全血的五種緩沖系統(tǒng)

1滴PH7.35，加0.5mol/L的HCl25滴PH7.0血液的緩沖作用全血中各緩沖系統(tǒng)的含量與分布

緩沖系統(tǒng)占全血緩沖系統(tǒng)%血漿HCO3-

35開放性緩沖中和固定酸細胞內HCO3-

18Hb-及HbO2-35緩沖揮發(fā)酸Pr-7血漿和細胞內HPO4-5細胞內53%（1）NaHCO3/H2CO3緩沖對作用最強細胞外液含量最多的緩沖系統(tǒng)，含量占體液總緩沖量一半以上；為開放性緩沖系統(tǒng)，與呼吸和泌尿功能緊密相聯(lián)（NaHCO3可由腎臟排出，H2CO3

可由呼吸調節(jié)），使緩沖物質得以補充或排出，以增加其緩沖能力。

HCl+NaHCO3NaCl+H2CO3NaOH+H2CO3NaHCO3+H2O只能緩沖堿和固定酸，不能緩沖揮發(fā)性酸。（2）Hb緩沖對作用占第二位，主要緩沖揮發(fā)酸碳酸酐酶（CO2進入RBCHCO3-

和H+，H+與Hb氨基結合—→氨基甲酸血紅蛋白），該反應較快。（2）磷酸鹽緩沖系統(tǒng)：

由HPO42-/H2PO4構成，存在于細胞內、外液，主要在細胞內液發(fā)揮作用。（3）蛋白質緩沖系統(tǒng)：

由Pr-/HPr構成，存在于血漿及細胞內。尤其是血漿蛋白緩沖系統(tǒng)平時作用不大，當其它緩沖系統(tǒng)都被調動后，其作用才顯示出來。2.緩沖調節(jié)的特點屬化學反應，即刻發(fā)揮作用，但總體能力有限(緩沖對總量有限；僅將強酸變?yōu)槿跛峄驈妷A變?yōu)槿鯄A）。（4）代謝性酸中毒持續(xù)較久時，骨鹽溶解也參與緩沖調節(jié)（造成骨質疏松）。Ca3(PO4)2+4H+3Ca2++2H2PO4-（二）肺在酸堿平衡中的的調節(jié)作用

（通過保留或排出CO2進行）

作用較快；代償能力有限；只對揮發(fā)性酸有效。H＋＋HCO3-H2CO3H2O＋CO2（增多）堿貯（呼出）肺在酸堿平衡中的的調節(jié)作用

PaCO2↑中樞化學R呼吸加深加快CO2排出↑PaCO2↑PaO2↓pH↓外周化學R呼吸中樞pH↓呼出CO2↑,降低體內[H2CO3]

中樞化學感受器對PaCO2↑的敏感度＞外周化學感受器，當PaCO2↓或[H+]e↓時反向調節(jié)。呼吸調節(jié)的特點：

1.呼吸中樞在肺功能正常時方能發(fā)揮代償性作用；

2.呼吸調節(jié)屬神經反射，調節(jié)速度快（數(shù)分鐘內開始發(fā)揮作用，12h～24h可達最大代償）；

3.生理狀態(tài)體內產生的大量酸均由呼吸排出，而呼吸調節(jié)體內酸堿量變化的能力有限（中樞興奮性同時受PaO2變化的影響）。（三）組織細胞在酸堿平衡中的的調節(jié)作用

通過細胞膜內外的離子交換和細胞內液的緩沖系統(tǒng)（磷酸鹽和蛋白）完成，發(fā)揮作用需2～4h。酶

[Cl-]e↓,[H+]i↑

[K+]e↑,[H+]i↑

細胞膜有多種離子轉運蛋白，不同細胞內外可進行H+-K+、H+-Na+、Cl--HCO3-等雙向離子交換。

一般細胞：[H+]↑H+K+

BBC內：[CO2]↑CO2CO2H2O

HCO3-H+HHb/HHbO2Cl-Hb-/HbO2-離子交換2H+K+Na+

HCO3-Cl-特點反應較慢、緩沖能力強、常引起血漿離子濃度變化紅細胞組織部位或原發(fā)改變血漿CO2CO2+H2OH2CO3注：CA為碳酸酐酶CA氯離子轉移Cl-Cl-HCO3-H+CAHCO3-紅細胞對揮發(fā)酸的緩沖（氯離子轉移）被紅細胞內的緩沖系統(tǒng)緩沖（Hb緩沖對最主要）。（三）腎在酸堿平衡中的的調節(jié)作用

排酸：排泄固定酸保堿：重吸收、維持血漿HCO3-濃度

特點作用慢、強、持久；排酸（固定酸）保堿作用重要。1.近曲小管泌氫和對HCO3-的重吸收H+-Na+交換:

主要在近曲小管進行，占其泌H+的2/3

2.遠曲小管和集合管的泌氫和對NaHCO3的重吸收主動泌H+：主要在遠曲小管和集合管的閏細胞進行，占泌H+的1/3。尿液酸化H++HPO42-H2PO4-遠端酸化作用3.產NH3、排泌NH4+：近端小管（產NH３·NH4+的主要場所）的NH4+-Na+交換與遠端小管泌NH3

NH4+的生成和排出是pH依賴性的，即酸中毒越嚴重，尿排NH4+量越多Na+

（三）腎在酸堿平衡中的的調節(jié)作用

(腎臟主要調節(jié)固定酸)排酸：通過濾出酸，泌H+、排NH4+及可滴定酸(酸性磷酸鹽)—→排出固定酸。保堿：重吸收原尿中HCO3-(與H+-Na+交換偶聯(lián))，在腎小管上皮中新生成HCO3-（與泌NH4+、排酸性磷酸鹽偶聯(lián)）—→防止丟失、補充消耗。體內酸性物質增多時，腎臟排H+及排NH4+增加，重吸收Na+的作用加強，尿呈酸性。體內堿性物質增多時，腎臟排H+及排NH4+減少，重吸收Na+的作用減弱，一般尿呈堿性。如果體內產生的酸或堿超過體內的代償能力，或腎功能不全，就會發(fā)生代謝性酸中毒或代謝性堿中毒。腎在酸堿平衡中的的調節(jié)作用的特點腎小管上皮細胞酸化時，碳酸酐酶、脫氨酶活性↑－→排酸保堿；腎小管上皮細胞變堿時，酶活性抑制－→直接排堿。當體內固定酸↑時，腎直接排酸、保堿，減輕體內酸的增多；體內CO2↑時，腎保堿使[HCO3-]↑，使[HCO3-]/[H2CO3]比值恢復正常。腎調節(jié)作用強大而持久，但啟動慢，數(shù)小時后開始發(fā)揮作用，3～5天可達最大代償。

機體通過多種調節(jié)途徑維持酸堿平衡

當體內酸堿變化程度超過機體最大代償能力時，或調節(jié)酸堿平衡的器官功能障礙時

體內酸堿量發(fā)生明顯變化；或同時酸堿比值（pH）發(fā)生明顯改變酸堿平衡紊亂H＋負荷即時數(shù)分鐘

數(shù)小時數(shù)小時

數(shù)天緩慢肺呼吸腎臟骨骼血液血漿緩沖對紅細胞Hb緩沖對其它緩沖對調節(jié)頻率和深度，改變肺泡通氣量骨鹽溶解排H＋、泌NH3重吸收HCO3－

H2CO3

H2O＋CO2Ca2＋＋H2PO4

排出固定酸保堿排出體外體細胞2～4小時H＋－K＋交換細胞內緩沖對細胞外液

H＋

正常調節(jié)正常調節(jié)正常調節(jié)病理作用必要時起作用對固定酸緩沖緩沖輸送揮發(fā)酸慢性代謝性酸中毒時的代償?shù)诙?jié)酸堿平衡紊亂的類型及常用指標

[HCO3-]pH∝PaCO2

←―受腎臟調節(jié)的代謝性因素←―受肺臟調節(jié)的呼吸性因素(2)當病因引起[HCO3-]原發(fā)性變化時，機體代償必將使PaCO2發(fā)生繼發(fā)性同方向變化，以維持pH恒定；反之亦然。

因而，體內[HCO3-]和PaCO2的變化都存在兩種可能，病因引起的原發(fā)變化，或代償引起的繼發(fā)變化。(3)病因引起[HCO3-]原發(fā)性改變的～，稱為代謝性～（↑為代堿，↓為代酸）；病因引起PaCO2原發(fā)性改變的～，稱為呼吸性～（↑為呼酸，↓為呼堿）(1)

血液pH主要取決于[HCO3-]與PaCO2

的比值。

呼吸性[HCO3-]↓[HCO3-]↑PaCO2↑PaCO2↓代謝性代謝性呼吸性pH酸中毒堿中毒按pH分按原因分單純性：代酸、代堿、呼酸、呼堿混合性：雙重性、三重性一、酸堿平衡紊亂的分類（一）pH值：

動脈血pH=7.4±0.05pH超出正常稱為失（不完全）代償性～

＞7.45為失代償性堿中毒＜7.35為失代償性酸中毒pH在正常范圍內，可能為：①若[HCO3-]和PaCO2均正常，則無酸堿紊亂；

二、常用檢測指標及其意義②若[HCO3-]和PaCO2值已不正常

a.可能為代償性～

代償調節(jié)不可能使pH超過7.4，

故若pH在7.4~7.45間---代償性堿中毒；pH在7.35~7.4間---代償性酸中毒；

b.可能為嚴重程度相當?shù)乃嶂卸竞喜A中毒。（二）反映呼吸因素（PaCO2）的指標正常值：33~46mmHg(40±5mmHg)1.若＜33mmHg（過度通氣）可能為：呼堿(病因引起其原發(fā)性變化)代酸(代償引起其繼發(fā)性變化)2.若＞46mmHg（CO2潴留）可能為：呼酸(病因引起其原發(fā)性變化)代堿(代償引起其繼發(fā)性變化)（三）反映代謝性因素（[HCO3-]）的指標因而該類指標分為兩大類：1.排除呼吸因素影響的代謝指標

標準條件下測取的代謝指標（動脈血樣品在38℃、血氧飽和度100%、PaCO240mmHg條件平衡后測）。

血液中CO2含量的變化會影響[HCO3-]的量CO2+H2OH2CO3HCO3-+H+（1）緩沖堿（bufferbase,BB）在標準條件下1升動脈血中具有緩沖作用的堿性物質的總量（包括血漿和血細胞內）。正常值：50±5mmol/L(45～

52mmol/L)

意義：原發(fā)性降低——代酸

原發(fā)性升高——代堿（2）堿剩余（baseexcess,BE）在標準條件下1升動脈血加酸或堿滴定到pH7.40時，所用的酸或堿量（mmol/L）。不受呼吸性因素影響，反映代謝性因素主要指標。需用酸表明血液堿過多，以“+”值表示需用堿表明血液酸過多，以“-”值表示正常值：0±3mmol/L(-3~+3mmol/L)意義：BE正值增大——代堿

BE負值增大——代酸

（3）標準碳酸氫鹽（standardbicarbonate,SB）是指全血在37℃、Hb氧飽和度為100%，PaCO2為40mmHg氣體平衡的標準條件下，測定的血漿HCO3-

含量。排除了呼吸因素的影響，可作為判斷代謝因素指標，正常值為22～27mmol/L，平均為24mmol/L。降低：代謝性酸中毒，或代償后的呼吸性堿中毒；增高：代謝性堿中毒，或代償后的呼吸性酸中毒。

2.受呼吸因素影響的代謝指標

動脈血密封未經標準條件校準直接測其中堿量。

實際碳酸氫鹽（actualbicarbonate,AB）指1升動脈血在隔絕空氣條件下測得的HCO3-量。

正常值：22～27mmol/L（24±3mmol/L）意義：原發(fā)性

——代堿

原發(fā)性

——代酸

３.代謝性指標變化的意義（1）代謝性指標↑，可能為：

①代堿(病因引起其原發(fā)性升高)；②呼酸(代償引起其繼發(fā)性升高)。

代謝性指標↓，可能為：

①代酸(病因引起其原發(fā)性降低)；②呼堿(代償引起其繼發(fā)性降低)。（2）標準碳酸氫鹽（SB）與實際碳酸氫鹽（AB）的關系：兩者為不同條件下測得的同一物質（[HCO3-]）的量；SB僅受病因和腎代償?shù)挠绊懀籄B除受病因和腎代償影響外，還直接受PaCO2影響。

正常時因PaCO2為40mmHg，故AB＝SB。

若AB>SB

反映PaCO2>40mmHg，CO2潴留PaCO2↑（呼酸時原發(fā)性↑，代堿時繼發(fā)性↑)。若AB↑，而SB、BE正常，見于急呼酸（腎尚未充分代償）若AB↑，而SB、BE也均↑，見于慢呼酸或代堿。（急性，慢性）；

若AB<SB

反映PaCO2<40mmHg，過度通氣PaCO2↓（呼堿時原發(fā)性↓，代酸時繼發(fā)性↓)。若AB↓，而SB、BE正常，見于急呼堿（腎尚未充分代償）若AB↓，而SB、BE同時↓，見于慢呼堿或代酸。

（急性，慢性）；標準碳酸氫鹽（SB）與實際碳酸氫鹽（AB）正常人AB=SB急性呼吸性酸中毒（腎尚未充分代償）AB↑SB、BE正常，慢性呼吸性酸中毒或代謝性堿中毒AB↑SB、BE也均↑，急性呼吸性堿中毒（腎尚未充分代償）AB↓SB、BE正常，慢性呼吸性堿中毒或代謝性酸中毒AB↓SB、BE同時↓呼吸性酸中毒或代償后的代謝性堿中毒AB>SB呼吸性堿中毒或代償后的代謝性酸中AB<SB（四）陰離子間隙（aniongap,AG）血漿中未測定的陰離子（UA）與未測定的陽離子（UC）的差值。

AG=UA-UC=[Na+]-[Cl-]-[HCO3-]=12±2mmol/L

[Na+]+UC=[Cl-]+[HCO3-]+UA（四）陰離子間隙（aniongap,AG）AG主要是由SO42-、HPO42-和有機酸根組成。

反映血漿中乳酸、酮體、硫酸等固定酸含量的指標升高：體內有固定酸增高如磷酸鹽和硫酸鹽潴留，乳酸堆積，酮體過多等引起的代酸存在，而有些AG增高與代酸無關，如高滲性脫水。根據(jù)AG值正?；蛏邔⒋岱譃锳G正常型代酸與AG增高型代酸。降低：UA減少或UC增多，如低蛋白血癥等。AG值也有助于診斷混合型酸堿平衡紊亂。呼吸性因素代謝性因素常用指標的意義pH酸堿度PaCO2ABSBBBBEAG代謝性酸中毒第三節(jié)單純性酸堿平衡紊亂病因引起體液中[HCO3-]或PaCO2量直接改變，或同時伴有其比值改變的內環(huán)境紊亂稱為酸堿平衡紊亂。引起酸堿平衡紊亂的病因為單一的代謝因素或呼吸因素的酸堿平衡紊亂，為單純性酸堿平衡紊亂。代謝性酸中毒減少

增加代謝性堿中毒

CO2CP

PH

CO2CPPH

PCO2代償

PCO2代償

[B·HCO3-]pH=pK+log[H·HCO3-

]呼吸性酸中毒增多

減少呼吸性堿中毒

PaCO2PHPaCO2PH

CO2CP代償CO2CP代償單純性酸堿平衡紊亂一、代謝性酸中毒

是指細胞外液H+增加和（或）HCO3-丟失引起的pH下降。以血漿[HCO3-]原發(fā)性減少為特征的酸堿平衡紊亂。

代謝異常致產酸↑或排酸↓—→

固定酸體內潴留；或丟堿過多

—→體內堿缺失。（一）原因和與機制

腎臟排酸保堿功能障礙：HCO3-直接丟失過多代謝功能障礙其他原因腎排酸保堿功能障礙尿毒癥性酸中毒：急、慢性腎功衰時，體內磷酸、硫酸、乙酰乙酸、β-羥丁酸等固定酸排泄障礙而潴留體內；腎小管上皮細胞泌H+和重吸收HCO3-

的功能也顯著降低。腎小管性酸中毒：是一種少見的腎小管功能異常，以排H+和重吸收HCO3-障礙為特征。使用碳酸酐酶抑制劑，如乙酰唑胺（醋唑磺胺）可抑制腎小管上皮細胞內碳酸酐酶活性，使H2CO3生成減少，分泌H+和重吸收HCO3-減少。堿性物質（HCO3-）丟失過多

[HCO3-]

胰液121mmol/L膽汁40mmol/L腸液15mmol/L

腹瀉、腸瘺、腸道減壓引流大量丟失HCO3-

伴陽離子丟失

血中[HCO3-]：5mmol/L

特點：AG正常、血氯性增高代謝功能障礙（固定酸生成過多）乳酸酸中毒：各種原因引起機體缺氧時，糖酵解增強，乳酸不能進一步氧化而堆積，消耗HCO3-增加。臨床常見于休克、心跳驟停、低氧血癥、嚴重貧血、肺水腫、心力衰竭、CO中毒等。此外，嚴重的肝臟疾患使乳酸利用障礙也可引起血漿乳酸過高。酮癥酸中毒：糖尿病、饑餓或酒精中毒時，體內脂肪分解加速，過多酮體（β-羥丁酸、乙酰乙酸）堆積。肝臟生酮增加與肉毒堿酰基轉移酶活性升高有關。

β-氧化酸或成酸性藥物攝入或輸入過多

氯化銨在肝臟內能分解生成氨和鹽酸，用此祛痰劑日久量大可引起酸中毒水楊酸制劑如阿斯匹林甲醇中毒輸注氨基酸溶液或水解蛋白溶液過多稀釋性酸血癥

輸入大量葡萄糖溶液或生理鹽水后，血漿中HCO3-

與H2CO3濃度同等程度下降，由于H2CO3可由細胞外液中原呈溶解狀態(tài)的部分CO2與輸入的水迅速生成，而HCO3-需經腎臟的重吸收而恢復較慢，可出現(xiàn)一過性稀釋性酸血癥。

高鉀血癥

各種原因引起的細胞外液K+增多時，K+與細胞內H+交換，引起細胞外H+增加，導致代謝性酸中毒。這種酸中毒時，體內H+總量并未增加，H+從細胞內逸出，造成細胞內H+下降，使細胞內呈堿中毒。同時，在腎遠曲小管由于小管上皮排K+增多，泌H+減少，引起HCO3-重吸收減少，尿液呈堿性，引起反常性堿性尿。血漿上皮管腔K+↑K+H+

K+↑H+↑高血鉀K+↑H+

堿性尿K+↑尿Na+Na+反常性堿性尿腎小管性酸中毒酸中毒患者排堿性尿稱為反常性堿性尿。

依AG值將代酸分為兩類：

（1）AG增高血氯正常型代酸（固定酸潴留堿被消耗）（2）AG正常血氯增多型代酸（堿丟失過多使酸相對多）

正常情況

AG正常血氯增多型代酸AG增高血氯正常型代酸

（二）代謝性酸中毒的分類

（二）原因和與機制（1）缺氧、嚴重肝病→乳酸↑糖尿病、饑餓等→脂肪動員↑→酮體生成↑。1.AG增高血氯正常型代酸

產酸↑或排酸↓→

固定酸潴留。（2）嚴重腎衰竭GFR↓↓→

固定酸排出↓（3）固定酸攝入過多（水楊酸中毒）

2.AG正常血氯增多型代酸

丟堿、堿被稀釋、消耗堿→堿缺失。（1）大量堿性腸液丟失（3）腎保堿功能障礙：近端腎小管泌H+障礙導致HCO3-丟失；遠端腎小管泌H+障礙使HCO3-生成↓，同時尿銨及可滴定酸排出↓；大量應用CA抑制劑。（2）大量輸入生理鹽水稀釋體內HCO3-（4）含氯的酸性鹽（NH4Cl）輸入過多，在體內代謝生成HCl。（三）機體的代償調節(jié)1.血液的緩沖及細胞內外離子交換的緩沖代償調節(jié)

隨著血液[H+]↑：首先血漿中各種緩沖對發(fā)揮作用，消耗HCO3-及其它緩沖堿→堿性指標↓（AB↓、SB↓、BE↓）;

接著H+入胞↑(2～4h后)→[H+]i↑，ICF緩沖調節(jié)，引起

[K+]e↑。緩沖作用即刻發(fā)生，HCO3-被不斷消耗細胞外液腎小管腔[H＋]

H＋+Pr-→HPr血[K＋]

K＋H＋

Na＋交換

K＋

Na＋交換

2-4小時起作用，易引起高鉀血癥H++HCO3-=H2CO3血液的緩沖及細胞內外離子交換的緩沖代償調節(jié)外周化學感受器H＋↑呼吸中樞興奮呼吸加深加快CO2排出↑PaCO2↓[H2CO3]↓[HCO3-]↓pH↑作用迅速強大，30min見效，12-24h達高峰最大極限：PaCO2可降到10mmHg2.肺的代償調節(jié)作用pH↑HCO3-重吸收↑HCO3-生成↑泌NH4+↑CA活性

↑

谷氨酰胺酶活性↑排出H+↑HCO3-↑泌H+↑起效慢，3-5天達高峰效率高，作用持久由腎臟疾病引起者代償作用差3.腎代償調節(jié)作用5.細胞內外離子交換的條件代謝性酸中毒時，通過上述代償調節(jié)機制，在一定范圍內可維持血漿HCO3-/H2CO3（20/1）的正常比值，使血液pH正常，稱為代償性代謝性酸中毒。如機體代謝障礙繼續(xù)加重，超過了代償能力，或因代謝障礙引起肺、腎功能不全時，血漿HCO3-/H2CO3的比值可發(fā)生改變（<20/1）。當pH值低于7.35時，稱為失代償性代謝性酸中毒。4.慢性代酸骨鹽溶解

有一定的代償作用，但使骨質疏松、軟化。

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細胞外緩沖即刻反應中和H+PaCO2降低細胞內緩沖腎代償胞外H+與細胞內K+交換排H+↑

保堿幾分鐘2～4小時3～5天代謝性酸中毒呼吸代償機體對代謝性酸中毒的代償反應6.代酸時酸堿指標的變化：

AB、SB、BE原發(fā)性↓，BE負值↑AB＜SB

PaCO2繼發(fā)性pH＜7.35或在7.4～7.35；血K＋↑

。

（四）代酸對機體的影響→心肌收縮性能↓；

1.抑制心血管系統(tǒng)功能

降低血管對CA反應性，易發(fā)生體位性低血壓→休克抑制心肌細胞Ca2+轉運（Ca2+

內流↓,肌漿網釋Ca2+↓）H+與Ca2+競爭結合肌鈣蛋白，阻斷有效橫橋形成

高鉀血癥可致致死性室性心律失常

2.抑制CNS功能嚴重者呼吸、血管運動中樞麻痹→死亡pH↓→氧化酶活性↓→氧化磷酸化↓→ATP↓pH↓→谷氨酸脫羧酶活性↑→γ-氨基丁酸↑3.慢性酸中毒使骨質脫鈣、軟化慢性代謝性酸中毒時由于不斷從骨骼釋放出鈣鹽，影響小兒骨骼的生長發(fā)育并可引起纖維性骨炎和佝僂病。在成人則可發(fā)生骨質軟化病。（五）防治的病理生理基礎1.防治原發(fā)病。糾正水、電能質代謝紊亂(血鉀、血鈣)改善血液循環(huán)改善腎功能等。2.補充堿性物質:首選NaHCO3，無缺氧及肝功損害時可用乳酸鈉。

輕癥口服補堿(碳酸氫鈉等)

重癥血氣監(jiān)護下分次補堿、量宜小不宜大★

補堿時特別注意防止糾酸后發(fā)生:

低血鉀與低血鈣Ca2+

+血漿蛋白結合鈣OH-H+二、呼吸性酸中毒

是指CO2排出障礙或吸入過多引起的pH下降，以血漿H2CO3濃度原發(fā)性升高為特征（一）呼酸的原因和機制

通氣障礙使CO2呼出受阻，或吸入氣中CO2過多。

1．通氣障礙

呼吸中樞抑制、呼吸運動↓、胸內壓↑、氣道阻塞狹窄、肺部疾患等—→致通氣量↓，體內CO2潴留；2．吸入氣CO2過高

外環(huán)境通風不良，或呼吸機使用不當。延腦腫瘤、延腦型脊髓灰質炎、腦炎、腦膜炎、椎動脈栓塞或血栓形成、顱內壓升高、顱腦外傷等藥物麻醉劑、鎮(zhèn)靜劑、（嗎啡、巴比妥鈉等）劑量過大呼吸中樞活動可受抑制

使通氣減少而CO2蓄積引起通氣不足。

中樞神經系統(tǒng)的病變

胸廓異常

胸廓異常影響呼吸運動常見的有胸部創(chuàng)傷，嚴重的氣胸，胸膜腔積液，脊柱后、側凸等。廣泛性肺疾病

是呼吸性酸中毒的最常見的原因。它包括慢性阻塞性肺疾病、嚴重的肺水腫、廣泛性肺纖維化等

1、急性呼吸性酸中毒

急性氣道阻塞急性心源性肺水腫中樞/呼吸肌麻痹引起的呼吸暫停2、慢性呼吸性酸中毒（>24小時）

慢性阻塞性肺部疾病(COPD)

肺廣泛纖維化肺不張（二）分類細胞內緩沖腎代償排H＋保HCO3-10～30min3～5d呼酸胞外H+與細胞內K+交換（二）呼酸時機體的代償調節(jié)呼酸）Pr，Hb

H＋K+Na＋H＋＋HCO3-H2CO3HCO3-

H2CO3CO2HCO3-H2OCl－Cl－

CO2+H2OK+細胞內外離子交換和細胞內緩沖（急性呼酸）血管作用迅速，急性呼酸的主要代償緩沖作用有限，不能完全代償或失代償pH↑HCO3-重吸收↑HCO3-生成↑泌NH4+↑CA活性↑谷氨酰胺酶活性↑排出H+↑HCO3-↑泌H+↑腎臟的代償調節(jié)作用起效慢，3-5天達高峰，見于慢性呼酸效率高，作用持久，輕/中度慢性呼酸可完全代償腎臟代償（慢性呼酸）

慢性呼酸的主要代償措施。是酸堿平衡調節(jié)的最終保證，但它的調節(jié)活動卻比較緩慢，約6－12小時顯示其作用，3－5日達最大效應。慢性呼酸時有離子交換和細胞內緩沖，也有腎臟產NH3↑、排H+↑及重吸收NaHCO3↑的功能，使代償更為有效。94酸堿指標變化急性：pH＜7.35

PaCO2原發(fā)性↑

AB＞SBSB、BE維持正常

HCO3-代償性↑1mmol/L:PaCO2↑10mmHg慢性：pH可在7.4~7.35間或＜7.35；PaCO2原發(fā)性↑

堿性指標（AB、SB、BE等）繼發(fā)性明顯↑

，AB＞SB；HCO3-代償性↑3.5mmol/L：PaCO2↑10mmHg

代償后，代謝性指標升高

高濃度刺激血管運動中樞使血管收縮（作用強于直接擴血管效應，而腦血管無α受體）

—→綜合效應為腦血管擴張（三）呼酸對機體的影響

1.CO2直接作用使血管擴張；

2.同代酸（使心血管系統(tǒng)和CNS功能抑制），但對CNS的抑制更為嚴重（CO2麻醉）。

CO2↑使腦血管擴張—→腦灌流量↑，腦間質水腫—→顱內壓↑—→持續(xù)性頭痛；

酸中毒使CNS能量代謝障礙、抑制性遞質生成↑—→CNS功能障礙，出現(xiàn)多種精神與神經癥狀(震顫、嗜睡、精神錯亂、昏迷)。

呼吸功能降低使CO2大量潴留所致的腦功能障礙稱肺性腦病或CO2麻醉。判斷呼酸的嚴重程度輕度中度重度PaC02(mmHg)>50>70>50Pa02>5540-55<40Sa02(%)>8060-80<60一般說來Pa02大于60mmHg為安全界限Pa02低于40mmHg為危險界限Pa02低于20mmHg為死亡界限（四）呼酸的防治的病理生理學基礎

1.治療原發(fā)病

去除呼吸道梗阻興奮呼吸中樞使用人工呼吸機

2.改善通氣功能。

腎臟代償：慎用人工呼吸器(以免堿中毒)慢性呼酸：慎用堿性藥物

3.謹慎補堿:可補NaHCO3，最好選用不含鈉的有機堿（三羥甲基氨基甲烷，THAM，必須保證在有充分的肺泡通氣的條件下才可使用）三、代謝性堿中毒

是指細胞外液堿增多和（或）H+丟失引起的pH升高，以血漿[HCO3-]原發(fā)性增多為特征。（一）原因和機制

經胃丟失：劇烈嘔吐、胃液引流H+丟失低氯性堿中毒低鉀性堿中毒血容量減少，醛固酮增多1.酸性物質丟失過多經腎失H+、

Cl-長期應用髓袢利尿劑→遠端腎小管H+-Na+交換↑→排H+↑、排Cl-↑，HCO3-重吸收↑→血[HCO3-]↑、Cl-↓遠曲小管流速增加，由于沖洗作用，使腎小管內H+濃度急劇降低，促進了H+的排泌，引起低氯性堿中毒。

醛固酮增多或糖皮質激素使用過多→腎排H+、K+↑。2.HCO3-過量負荷--伴腎功能受損NaHCO3攝入↑(醫(yī)源性)乙酸鈉/乳酸鈉攝入↑/含檸檬酸鹽庫血脫水→濃縮性堿中毒3.肝功能衰竭

—→尿素合成障礙—→血氨增高（NH3可中和H+，屬堿性）。細胞內酸中毒103細胞血[K＋]↓H+H+K+K＋腎小管H+Na＋交換↑K+

Na＋交換↓堿中毒

低血鉀反常性酸性尿4.H+向細胞內移動

低鉀性堿中毒（二）代堿的分類

腎能迅速排出血漿中過多的HCO3-，只有在腎排出HCO3-能力降低時方易發(fā)生代謝性堿中毒。

有效循環(huán)血量↓、低鉀血癥及ADH增多等

—→腎小管重吸收顯著↑、濾過率↓—→腎排HCO3-功能↓,稱為代謝性堿中毒的維持因素。2.鹽水抵抗性堿中毒

排堿障礙型代堿（全身性水腫、Cushing綜合征）醛固酮原發(fā)↑和[K+]e↓是主要維持因素，也是限制腎排HCO3-的主要因素單純補充生理鹽水治療無效，需補K+。1.鹽水反應性堿中毒

酸丟失過多型代堿（胃液丟失、使用利尿劑）有效循環(huán)血量↓是主要維持因素[Cl-]e↓是限制腎排出HCO3-的主要因素補充循環(huán)血量及Cl-有治療作用。

（三）代堿時機體的代償調節(jié)

與代酸方式相同，方向相反血液及細胞內外離子交換的調節(jié)作用肺的代償調節(jié)作用腎的代償調節(jié)作用（三）代堿時機體的代償調節(jié)1.血液及細胞內的緩沖調節(jié)

隨著血漿堿性物質↑首先血漿緩沖對的弱酸與堿反應，生成HCO3-及其它緩沖堿—→AB、SB↑；接著細胞內H+外移↑、胞外K+內移↑—→[H+]i↓啟動ICF緩沖調節(jié)，引起[K+]e↓。緩沖作用即刻發(fā)生，HCO3-↑↑K+2-4小時起作用，易引起低鉀血癥H+細胞內外離子交換的緩沖作用2.肺的代償調節(jié)：作用迅速，24小時達高峰

血漿內HCO3-

原發(fā)性增多和H+濃度降低↓抑制呼吸中樞—→呼吸變淺變慢

↓

肺通氣量和CO2排出量↓血中PaCO2及H2CO3含量繼發(fā)性↑↓HCO3-/H2CO3的比值接近或恢復正常。隨著PaCO2的增高，常伴有PaO2的降低，又可反過來興奮呼吸中樞。PaCO2代償極限為55mmHg，很少能達到完全的代償。

[H+]e↓—→呼吸淺慢，排出CO2↓PaCO2繼發(fā)性。

pH↓HCO3-重吸收↓HCO3-生成↓泌NH4+↓CA活性↓谷氨酰胺酶活性↓排出H+↓HCO3-↓泌H+↓腎臟的代償調節(jié)作用起效慢，3-5天達高峰缺氯/缺鉀/醛固酮↑→泌H+↑尿呈酸性

3.腎的代償調節(jié)由于體液H+濃度降低，碳酸酐酶和谷氨酰胺酶的活性降低，H+和NH3生成減少，重吸收HCO3-降低。HCO3-可直接由尿中排出，一般呈堿性尿。發(fā)揮作用較慢，需3～5天方達高峰，急性期不起主要作用，而主要依靠肺的代償調節(jié)作用。低鉀血癥性堿中毒時，腎小管上皮細胞K+-Na+交換減少，H+-Na+交換增強，尿中H+排出增多后可出現(xiàn)反常性酸性尿。

4.代堿時酸堿指標的變化：

堿性指標原發(fā)性↑；PaCO2繼發(fā)性血[K＋]↓AB、SB、BB均升高，

AB＞SB；BE正值升高；pH＞7.45或在7.4～7.45間。（四）機體的影響中樞神經系統(tǒng)氧離曲線左移pH↑→谷氨酸脫羧酶活性↓→γ-氨基丁酸↓→中樞抑制作用↓煩燥不安、精神錯亂、譫妄、意識障礙pH↑→HHb與氧親合力↑→氧離曲線左移→組織缺氧，腦缺氧精神癥狀、昏迷神經肌肉低鉀血癥pH↑→血漿游離鈣↓→N-M應激性↑腱反射亢進、肌肉抽動、手足搐搦H+-K+交換↑→血鉀↓腎小管細胞H+-Na+交換↓、K+-

Na+交換↑→鉀排出↑→血鉀↓肌無力、腸麻痹、心律失常代堿對機體的影響鹽水反應性代堿鹽水抵抗性代堿治療原發(fā)病補充等張或半張鹽水補充KCl酌情用酸糾正pH有全身性水腫，盡量少用利尿劑，防止堿中毒使用CA抑制劑→腎排酸保堿功能↓腎上腺皮質激素↑者，使用抗醛固酮藥物（五）防治的病理生理基礎四、呼吸性堿中毒

是指肺通氣過度引起的PaCO2降低，pH升高，以血漿H2CO3濃度原發(fā)性減少為特征。（一）呼堿的原因和機制

各種原發(fā)病因所致的過度通氣，使CO2排出過多。缺氧、敗血癥、肝硬化、精神因素—→呼吸中樞興奮性↑↑—→CO2呼出↑，使PaCO2原發(fā)性↓。低氧血癥/肺部病變:高原反應、心肺疾病、胸廓病變呼吸中樞興奮/精神障礙:腦血管疾病、腦炎、腦外傷、腦腫瘤機體代謝旺盛：高熱、甲亢人工呼吸機使用不當某些藥物中毒如水楊酸（二）分類急性呼吸性堿中毒一般指PaCO2在24小時內急劇下降而導致pH升高病例：人工呼吸機使用不當、高熱、低氧血癥慢性呼吸性堿中毒病變引起持久的PaCO2在下降而導致pH升高病例：慢性顱腦疾病、肺部疾病、肝部疾?。ㄈ┖魤A時機體的代償調節(jié)

1.緩沖調節(jié)

ECF首先發(fā)揮緩沖，能力較弱，使AB輕度；

H+外移、K+內移—→ICF緩沖，低鉀血癥；紅細胞內CO2外移↑引起HCO3-內移↑—→可致高氯血癥。1、細胞內外離子交換和細胞內緩沖

急性呼堿時的主要代償調節(jié)方式。RBC血[K＋]↓血[H2CO3]↓HCO3-

+

H+H2CO3K+K+HCO3-HCO3-H++H2CO3CO2Cl-Cl-

H+HHbplasmaPaCO2每下降10mmHg，血漿HCO3-

濃度降低2mmol/L

2.呼吸調節(jié)

因PaCO2↓、[H+]↓使呼吸中樞抑制的效應＜病因引起的呼吸中樞興奮效應—→呼吸調節(jié)不能發(fā)揮代償效應。pH

↓

HCO3-重吸收↓泌NH4+↓PaCO2↓[HCO3-]↓排出H+↓HCO3-↓泌H+↓急性階段無明顯作用；慢性呼堿的主要代償措施。起效慢，3-5天達高峰;效率高，作用持久血漿PaCO2每降低10mmHg，[HCO3-]可下降約5mmol/L。其代償限度為12mmol/L。3、腎臟調節(jié)腎小管上皮細胞碳酸酐酶活性降低↓4.呼堿時酸堿指標的變化

急呼堿：PaCO2↓；AB，SB、BE正常，AB＜SB；pH＞7.45；

慢呼堿：PaCO2↓；AB、SB、BE均

，仍保持AB＜SB；pH在7.4～7.45間或＞7.45。臨床表現(xiàn)：常有窒息感，氣促，眩暈，易激動，四肢及口周圍感覺異常等。嚴重者意識障礙。

PaCO2↓→中樞抑制性神經遞質↓，伴有病因對中樞的興奮效應→易激動，煩燥不安；

PaCO2↓→腦血管收縮及氧離曲線左移→腦缺血缺氧→腦皮層功能抑制，皮層下興奮（驚厥、抽搐），嚴重時CNS抑制。PaCO2↓致[H+]e↓→血漿游離Ca2+↓，神經肌肉應激性↑，易抽搐。

（四）對機體的影響（五）呼堿防治的病理生理基礎防治原發(fā)病降低病人的通氣過度，如精神性通氣過度可用鎮(zhèn)靜劑。吸入含5％CO2的混合氣體，以提高血漿H2CO3濃度。補給鈣劑手足搐搦者可靜脈適量補給鈣劑以增加血漿[Ca2+]。單純性酸堿平衡失衡實驗室檢查分型原發(fā)改變代償改變PaCO2/HCO3-[

H+]pH呼吸性酸中毒PaCO2HCO3-

堿中毒PaCO2HCO3-代謝性酸中毒

HCO3-PaCO2

堿中毒HCO3-PaCO2單純性酸堿平衡紊亂的變化特點PaCO2HCO3-pHSBABBBBE呼吸性酸中毒↑

↓

↑↑↑正值加大呼吸性堿中毒↓

↑↓

↓

↓

負值加大代謝性酸中毒

↓

↓

↓

↓

↓

負值加大代謝性堿中毒↑↑↑↑↑正值加大第四節(jié)混合型酸堿平衡紊亂

兩種或叁種原發(fā)性酸堿平衡障礙同時發(fā)生，為混合型～。雙重性酸堿平衡紊亂三重性混合型酸堿平衡紊亂混合型酸堿平衡紊亂雙重性酸堿失衡酸堿一致型呼酸并代酸呼堿并代堿酸堿混合型呼酸并代堿呼堿并代酸代酸并代堿三重性酸堿失衡呼酸并高AG代酸+代堿呼堿并高AG代酸+代堿一、混合性酸中毒（呼酸合并代酸）

嚴重通氣障礙→呼酸→持續(xù)缺氧→代酸心跳呼吸驟停如溺水、麻醉意外、CO或藥物中毒等慢性阻塞性疾病并心衰或休克糖尿病酮癥酸中毒并肺部感染致呼衰嚴重低鉀血癥累及心肌及呼吸肌等。病因：通氣障礙（CO2潴留）伴有產酸↑（固定酸潴留）。酸堿指標變化堿性指標原發(fā)↓，同時呼吸指標原發(fā)↑，致[HCO3-]/PaCO2值顯著↓，[HCO3-]↓，PaCO2↑pH明顯↓。SB、AB、BB均降低，AB>SB，血漿K+升高，AG增大二、混合性堿中毒（呼堿合并代堿）

病因：

通氣過度伴有堿潴留。發(fā)熱、劇痛、敗血癥或肝功能不全患者，通氣過度，導致呼吸性堿中毒；如伴有嘔吐、胃液吸引或過多使用利尿劑，可出現(xiàn)代謝性堿中毒。搶救病人輸入大量庫存血合并呼吸機使用不當時，大量輸入庫存血后可代謝產生大量NaHCO3，出現(xiàn)代謝性堿中毒；使用呼吸機不當，可引起過度通氣，產生呼吸性堿中毒。酸堿指標變化

堿性指標原發(fā)↑，同時呼吸指標原發(fā)↓，致[HCO3-]/PaCO2比值↑，pH明顯↑。

HCO3-↑，PaCO2↓，pH明顯↑。SB、AB、BB均升高，AB＜SB，血漿K+降低。（二）酸堿混合型1、呼吸性酸中毒合并代謝性堿中毒2、代謝性酸中毒合并呼吸性堿中毒3、代謝性酸中毒合并代謝性堿中毒1、呼酸合并代堿酸堿指標變化慢性阻塞性肺疾病嘔吐→胃液丟失利尿劑使用不當→泌H+↑呼酸代堿HCO3-↑，PaCO2↑，pH可正常或略高、略低。SB、AB、BB均升高，BE正值加大2、代酸合并呼堿