病理生理學(xué)酸堿平衡紊亂

1、酸堿平衡紊亂,四川中醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校病理教研室,趙江波,【正常值】 ?動脈血的pH值在7.35～7.45之間，平均值7.4； ?靜脈血pH值約低0.02～0.10； ?組織間液的pH值近似于血漿的pH。,酸堿平衡紊亂,? 酸堿平衡 機(jī)體處理酸堿物質(zhì)的含量和比例，以維持PH值在恒定范圍內(nèi)的過程。? 酸堿平衡紊亂 各種原因引起動脈血液PH超出正常范圍（升高或降低）的病理過程。,【概

2、 念】,2．堿性物質(zhì)的來源（Origin of bases）,?固定酸（Fixed acid） 固定酸是體內(nèi)除碳酸外所有酸性物質(zhì)的總稱，,堿性物質(zhì)主要來源與食物：檸檬酸鹽、蘋果酸鹽、草酸鹽,,HCO3-與H2CO3的比值維持20/1,則PH值維持在正常范圍,? 肝細(xì)胞通過合成尿素清除NH3，進(jìn)行機(jī)體的酸堿平衡調(diào)節(jié)。? 骨鹽也參與緩沖。,,4. 腎的調(diào)節(jié)（Renal regulation of acid-base Bala

3、nce）,?近端小管Na+-H+交換（Na+-H+ exchange of proximal tubule）,《通過近端腎小管的Na+-H+交換使原尿中90%NaHCO3重吸收》,?遠(yuǎn)端小管泌H+與HCO3-重吸收（Regulation of distal tubule）,酸堿平衡的調(diào)節(jié),酸堿平衡的調(diào)節(jié),?泌NH4+排增加（NH4+ excretion）,,《對同一被檢者》 AB、SB↓ 代謝性酸中毒

4、 AB、SB↑ 代謝性堿中毒 AB＞SB 呼吸性酸中毒 （CO2潴留） AB＜SB 呼吸性堿中毒 （過度通氣） AB = SB 肺通氣無明顯異常 。,反映酸堿平衡常用的指標(biāo)及意義,【SB與AB關(guān)系】 SB：受代謝性因素影響； AB：受呼吸性因素 + 代謝性因素影響； AB – SB =

5、 呼吸性因素。,,AG,【Significance】 區(qū)分不同類型代謝性酸中毒； 分析某些混合性酸堿平衡紊亂。 代謝性酸中毒：AG↑血[Cl-]正常；AG正常血[Cl-]↑。,,,,,第三節(jié) 單純型酸堿平衡紊亂 ( Simple Acid-Base Disorders) 【Fundamental types and character】,,,,,,,原發(fā)性 ↓,原發(fā)性 ↓,原發(fā)性 ↑,原發(fā)性 ↑,

6、,,Simple Acid-Base Disorders,【類型】? AG增高型代謝性酸中毒（正血 氯性代謝性酸中毒）；?AG正常型代謝性酸中毒（高血 氯性代謝性酸中毒）。,AG增高型代謝性酸中毒特點： [HCO3-]↓、AG↑、[Cl–]正常。,?乳酸性酸中毒(Lactic acidosis) 正常值：0.5~1.5mmol/L；乳酸酸中毒：血漿乳酸濃度>5mmol/L。 【Cause

7、s】 休克、呼衰、心衰、CO中毒、嚴(yán)重貧血、吸入pO2過低 乳酸↑,,（1）乳酸酸中毒(Lactic acidosis),,,（4）水楊酸中毒：攝入大量水楊酸制劑（阿司匹林）,2．AG正常型代謝性酸中毒（Normal AG type metabolic acidosis）,【含 義】 由于HCO3-經(jīng)腸、腎臟大量丟失，而缺失的陰離子通過Cl–的代償性增加來補(bǔ)充，導(dǎo)致AG正常型高血氯性代

8、謝性酸中毒。,AG正常型代謝性酸中毒特點： [HCO3-]↓、AG正常、[Cl–]↑ 。,【原 因】,1.消化道丟失HCO3-2.腎臟丟失HCO3- 3.含氯離子的成酸性藥物攝入過多4.高血鉀癥,消化道丟失HCO3-,【Causes】?胰液、腸液、膽液中富含HCO3-,返 回,腎臟丟失HCO3-,輕、中度慢性腎功能衰竭→泌H+↓遠(yuǎn)端腎小管性酸中毒（Ⅰ型）→泌H+↓近端腎小管性酸中毒(Ⅱ型）→重吸收HCO3-↓碳

9、酸酐酶抑制劑應(yīng)用不當(dāng)→重吸收HCO3-↓,含氯成酸性藥物大量使用,機(jī)體的代償調(diào)節(jié),?代償性代謝性酸中毒（Compensated metabolic acidosis） [HCO3-]↓/ [H2CO3]↓≈20:1，pH≈7.3， 酸、堿指標(biāo)：PaCO2↓，AB、SB、BB↓，AB<SB，BE負(fù)值↑。,【代償調(diào)節(jié)結(jié)果】,Metabolic acidosis,?失代償性代謝性酸中毒（Decompensated met

10、abolic acidosis） [HCO3-]↓/[H2CO3]比值<20:1，pH<7.3， 酸、堿指標(biāo)：AB、SB、BB↓，AB=SB ，BE負(fù)值↑。,,3．腎臟的代償調(diào)節(jié)（Renal compensation） ?泌H+ 、泌NH4+ 增加 H2O + CO2 酸中毒 小管上皮細(xì)胞內(nèi)CA活性↑

11、 血液[NaHCO3] ↑ Na+-H+↑ 腎重吸收NaHCO3↑,,,Metabolic acidosis,,,,? 心肌收縮力減弱 酸中毒阻斷腎上腺素對心臟的作用，使心肌收縮力減弱，心肌弛緩 C.O↓；影響心肌興奮收縮-偶聯(lián)過程，心縮力↓。,2．呼吸系統(tǒng)

12、的影響（Effects on respiratory system ） 酸中毒 呼吸加深加快(Enhancing ventilation )3．CNS的影響（Effects on CNS ） 患者可出現(xiàn)輕者意識障礙；重者嗜睡、昏迷。?能量合成障礙 腦組織中ATP減少。?γ-氨基丁酸增多 谷氨酸酸中毒

13、 腦內(nèi)pH↓ 谷氨酸脫羧酶活性↑ CNS抑制癥狀 γ-氨基丁酸↑ CO24．鉀代謝的影響（Effects on kalemia metabolism）酸中毒 高鉀血癥（Hyperkalemia )5．代謝性酸中毒的酸堿平衡主要指標(biāo)改變（表5-2）,,,,,,,,,Metabolic ac

14、idosis,【Compensation】 體液緩沖、細(xì)胞內(nèi)外交換緩沖、腎臟的代償調(diào)節(jié)。,【酸堿指標(biāo)變化】 急性呼吸性酸中毒：paCO2>46mmHg, pH↓, AB>SB, BE、BB正常。 慢性呼吸性酸中毒： paCO2>46mmHg, AB>SB, SB、BE(+)、BB↑。,[HCO3-] / [H2CO3]↑<20/1<pH7.35,[HCO3-]↑/ [H2CO3]↑≈20

15、/1≈pH7.4,,,,,,,,肺通氣障礙,通氣功能障礙的發(fā)病環(huán)節(jié),,,Metabolic alkalosis,酸 中 毒 時 的 機(jī) 體 代 償 調(diào) 節(jié),代謝性酸中毒 呼吸性酸中毒原發(fā) 特點 ?HCO3-?↓,BB↓,SB↓,AB↓,BE(－)↑ ?H2CO3 ?↑，PaCO2↑,AB>SB血 液 HA + HCO3-?A-+ H2CO3 嚴(yán)重急

16、性發(fā)病者可無代償；緩沖 作用 血漿蛋白緩沖;紅細(xì)胞內(nèi)Hb CO2 + H2O 緩沖及紅細(xì)胞內(nèi)外CI-轉(zhuǎn)移肺呼吸調(diào)節(jié) 呼吸加深加快，CO2 排出↑ 不能代償細(xì)胞內(nèi)外離 H+ + KPr

17、 K++ HPr；子交換及細(xì) H+ + K2HPO4 K++ KH2PO4 ；胞內(nèi)緩沖 K+ 外移，血K+濃度↑，細(xì)胞外H+↓腎 臟 腎性原因發(fā)病者無代償；代償 調(diào)節(jié) 腎能代償時：※CA活性增高，H+排出增加，分泌NH3及排出NH4+

18、 增多，HCO3-重吸收增多骨骼 代償 Ca3(PO4)2 + 4H+ 3Ca2+ + 2H2PO4-代償 結(jié)果 PaCO2↓, ?HCO3-?逐漸恢復(fù) BB↑,SB↑,AB↑,BE(+)↑,,,,,,,,,,,,,,Causes and Mechanism 1．H+丟失過多（Super

19、abundance of H+ loss） 血漿[HCO3-]原發(fā)性增加主要見于H+丟失。,,,,（一）原因與機(jī)制,1．H+丟失過多,血漿[HCO3-]原發(fā)性增加主要見于H+丟失。 （由于丟失的H+主要來自細(xì)胞內(nèi)H2CO3解離生成，因此每丟失1克分子的H+，必然同時生成 1克分子的HCO3-，HCO3- 返流血液增加造成代謝性堿中毒。）,（1）經(jīng)消化道(胃液) 大量丟失,（2）經(jīng)腎臟排H+增多HCO

20、3-重吸收增強(qiáng),? 醛固酮分泌異常增加,? 應(yīng)用利尿藥,《利尿藥引起的代謝性堿中毒過程中有Ald分泌增加的因素參加》,2．HCO3- 過度負(fù)荷,指堿性物質(zhì)攝入或輸入過多，引起的代謝性堿中毒常與腎排 HCO3- 能力降低和過度堿負(fù)荷的速度有關(guān)。,3．低鉀或低氯血癥,Mechanism of Compensation 1．血液緩沖系統(tǒng)的緩沖和細(xì)胞內(nèi)外離子交換 血漿中增高OH-可被血漿緩沖系統(tǒng)中和，但緩沖作用有限。 反映代謝性酸堿

21、平衡指標(biāo)：AB、SB、BB↑，BE正值↑ 。 [HCO3-]↑/ [H2CO3] > 20:1 ，pH>7.45，失代償性代謝性堿中毒。,Metabolic alkalosis,對機(jī)體的影響(effects on body),1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂(on central nervous system),煩躁不安、精神錯亂、譫妄、昏迷,2.對神經(jīng)肌肉的影響(on neuromuscular unit),血漿pH↑

22、 血漿游離[Ca2+]↓ 神經(jīng)肌肉應(yīng)激性↑ 肌肉抽動、手足抽搐、驚厥,,,,,低鉀血癥,,肌麻痹,3.低鉀血癥(hypokalemia),堿中毒,腎遠(yuǎn)曲小管排H+↓,排K+↑,細(xì)胞內(nèi)外H+-K+交換,低鉀血癥,K+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),四、呼吸性堿中毒（Respiratory alkalosis）,因通氣過度使CO

23、2呼出過多，導(dǎo)致血漿H2CO3濃度原發(fā)性降低。,(一）原因與機(jī)制(causes and mechanism),呼吸性堿中毒的基本機(jī)制是過度通氣,精神性過度通氣 小兒持續(xù)哭鬧、癔癥乏氧性缺氧 剛?cè)敫咴?、胸廓或肺疾患機(jī)體代謝亢進(jìn) 高熱、甲亢人工呼吸過度其它 水楊酸、顱腦疾病、嚴(yán)重肝病,（二）機(jī)體的代償調(diào)節(jié)(compensation and regulation),急性呼吸性堿中毒：PaCO2在24小時內(nèi)

24、急劇下降， 常見于人工通氣過度、高熱、低氧血癥等。,機(jī)體的代償：主要靠血液的非碳酸氫鹽緩沖系統(tǒng)緩沖,結(jié)果：PaCO2每下降10mmHg，血漿HCO3-濃度降低2mmol/L,慢性呼吸性堿中毒：見于慢性顱腦疾病、肺部疾患、缺氧等。,機(jī)體的代償,,,血液及細(xì)胞的非碳酸氫鹽緩沖系統(tǒng)緩沖,腎的調(diào)節(jié)：代償性泌氫減少,PaCO2每下降10mmHg，血漿HCO3-濃度降低5mmol/L,結(jié)果：,（三）對機(jī)體的影響(effect

25、s),中樞神經(jīng)系統(tǒng)(on central nervous system) PaCO2↓→腦血管收縮→腦血流量↓→腦組織缺氧→頭疼、頭暈、易激動神經(jīng)肌肉(on neuromuscular unit) 血漿pH↑→血Ca2+降低→肌肉應(yīng)激癥狀低鉀血癥(hypokalmia) 細(xì)胞內(nèi)外離子交換、腎臟排鉀增加。 血紅蛋白氧離曲線左移 氧在組織中不易釋放,堿 中 毒 時 的 機(jī) 體 代 償 調(diào) 節(jié),,代謝性堿中毒

26、 呼吸性堿中毒原發(fā)特點 ?HCO3-?↑,BB↑,SB↑,AB↑,BE(＋)↑ ?H2CO3 ?↓，PaCO2↓， AB<SB血液緩沖 對堿中毒作用小 HCO3-入紅細(xì)胞；CO2彌散入血漿作 用 OH-+ H2CO3 (HPr)

27、 HCO3-(Pr-)+ H2O HCO3-＋HBuf ? H2CO3＋Buf－肺部代償 血液PH ↑ （?H+?↓） 呼吸變淺變慢調(diào) 節(jié) CO2排出減少 PaCO2↑ 代償作用弱或無 細(xì)胞內(nèi)外 細(xì)胞內(nèi)H+外移，K+轉(zhuǎn)移入細(xì)

28、胞，血K+降低， 離子交換 氧離曲線左移，細(xì)胞糖酵解↑ ，乳酸↑ ，提供H+。腎 臟 CA、 谷氨酰胺酶、氨基酸轉(zhuǎn)氨酶活性降低：產(chǎn)H+ 泌NH3減少；腎調(diào) 節(jié) 排HCO3-↑，尿滴定酸(H2PO4-)及NH4+減少；代償結(jié)果 血 ?H2CO3?↑ ?HCO3-?有所

29、恢復(fù) 慢性呼堿：BB、SB ↓ 、 BE(-)↑,,,,,,,,,,,,《代償性和失代償性酸、堿中毒的概念》 1．代償性酸、堿中毒 機(jī)體通過一定的酸堿平衡調(diào)節(jié)機(jī)制，盡管[NaHCO3]、[H2CO3] 的濃度值未恢復(fù)正常，但[NaHCO3] / [H2CO3]的比值恢復(fù)到20/1，血液pH也維持在正常范圍，稱代償性酸或堿中毒； 2．失代償性酸、堿中毒

30、 機(jī)體對酸堿平衡失調(diào)不能或不足以發(fā)揮代償作用,使[NaHCO3]/ [H2CO3]的比值不能維持在正常20/1，血液pH明顯偏離正常范圍，稱失代償性酸或堿中毒。,代償性和失代償性酸、堿中毒的概念,,五、混合型酸堿平衡紊亂的基本概念 兩種或兩種以上原發(fā)性酸堿平衡紊亂同時并存。 1．二重性酸堿平衡紊亂 ?兩種單純型（原發(fā)性）酸、堿紊亂同時存在。 ?相加性（酸堿一致的合型）； ?相

31、消性（酸堿混合型）兩種類型。 2．三重性酸堿平衡紊亂 ?是指一種呼吸失衡，再同時有高AG的代酸和代堿。 ?呼酸合并高AG代謝性酸中毒、代謝性堿中毒； ?呼堿合并高AG代謝性酸中毒、代謝性堿中毒。,混合型酸堿平衡紊亂的基本概念,思考題,1.何謂酸堿平衡紊亂、SB與AB、BE、AG、揮發(fā)酸、固定酸。2.四種單純性酸堿平衡紊亂的概念、發(fā)生原因和機(jī)制， 以及對機(jī)體的影響。3.機(jī)體對代謝性酸中毒的有