病理生理学笔记--酸碱平衡紊乱



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更新时间 2005-9-7 22:53:30 
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第四章 酸碱平衡紊乱
(Acid-Base Disturbances)


酸碱种类

挥发性酸:碳酸(H2CO3)

肺排除

呼吸因素。

固定酸: 肾脏排泄

HCO3-为代谢因素。

碱:

第一节 机体对酸碱平衡的调节

血浆缓冲系统:

HCO3-/H2CO3

Pr/HPr

HPO42-/ H2PO4-

红细胞系统:

Hb-/HHb,

HbO2-/HHbO2

HPO42-/H2PO4-

组织间液缓冲系统:

HCO3-/ H2CO3

HPO42-/H2PO4-

二.肺的调节作用:

通过改变呼吸运动,调节CO2排出量,控制血浆[H2CO3]浓度。

三.肾的调节作用


通过排出H+(排固定酸)和重吸收HCO3-(保碱)来调节血浆[HCO3- ]

四.细胞的缓冲作用


(一)细胞内外离子交换

( H+-K+交换,

Cl- -HCO3-交换)

(二)骨骼缓冲作用

(可造成骨质疏松)

第二节 反映血液酸碱平衡 状况的常用指标

一 酸硷度(pH)

概念:溶液中H+浓度的负对数。

正常值:动脉血7.35~7.45

意义:区分酸硷中毒。

pH =-log [H+]

血pH =pKa + log [HCO3-/ H2CO3]

= pKa + log [HCO3-]

[0.03xPCO2]

[HCO3-/ H2CO3]=20/1时 pH=7.4

二 动脉血二氧化碳分压 (partial pressure of carbon dioxide, PaCO2)

概念:物理溶解在血浆中的二氧化碳分子所产生的张力。

正常值:4.39~6.25kPa (33~46mmHg,平均40mmHg)

意义:反应呼吸因素的指标。

三 标准碳酸氢盐(standard biocarbonate , SB)及 实际碳酸氢盐(actual biocarbonate , AB)

1 SB

概念:全血在标准条件下(37-380C,血氧饱和度100%,用PaCO2 40mmHg气体平衡)测得血浆中HCO3-浓度。

正常值:22~27mmol/L(24mmol/L)

意义:反映代谢因素的指标。

2 AB

概念:隔绝空气的全血标本,在实际血氧饱和度和PaCO2 条件下测得血浆中HCO3-浓度。

正常值:AB=SB

意义:

(1)判断呼吸及代谢双因素的指标。

(2)AB与SB差值反映呼吸因素的变化。

四 缓冲硷(buffer base ,BB)

概念:血液中一切具有缓冲作用的负离子总和。

正常值:45~55mmol/L

意义:反映代谢因素的指标。

五 硷剩余(base excess ,BE)

概念:

在标准条件下(37-380C,血氧饱和度100%,用PaCO240mmHg气体平衡及血红蛋白150g/L),用酸或硷将1L全血或血浆滴定到pH为7.4时所用的酸或硷量。用酸滴定称硷剩余(BE),用硷滴定称硷缺失(-BE)。

正常值:0± 3 mmol/L

意义:反映代谢因素的指标。

六 阴离子间隙(anion gap , AG)

概念:血浆中未测定阴离子(UA)与未测定阳离子(UC)的 差值。

AG=UA-UC

AG = Na+-( HCO3- +CL-)

= 140 - (24 +104)

= 12 mmol/L

正常值:10~14 mmol/L

意义:反映代谢因素,区别不同类型代谢性酸中毒。

 

常用指标小结

1 区分酸硷中毒:pH

2 反映代谢因素指标:SB,BB,BE,

AG,AB

3 反映呼吸因素指标:PaCO2

第三节 碱平衡紊乱分类

一 根据pH变化

1 酸中毒

pH<7.35

2 硷中毒

pH>7.45

二 根据起始病因

1 呼吸性酸碱平衡紊乱

[H2CO3]原发改变

2 代谢性酸碱平衡紊乱

[HCO3-]原发改变

三 根据代偿状况

1 代偿性

[HCO3-/ H2CO3]=20/1;

pH=7.35~7.45

2 失代偿性

pH超出正常范围。

四 根据酸硷丢失状况

1 单纯性酸碱平衡紊乱:

2 混合性酸碱平衡紊乱:

(1)双重混合性酸碱平衡紊乱

(2)三重混合性酸碱平衡紊乱

第四节 单纯性酸碱平衡紊乱


一.代谢性酸中毒 (metabolic acidosis)

(一)概念:

由血浆[HCO3-]的原发性减少所而导致的pH下降。

(二)原因

主要原因:

固定酸过多, HCO3-丢失↑

1.HCO3-丢失过多

(1)直接丢失过多:

(2)血液稀释,使HCO3-浓度下降

2. 固定酸过多,HCO3-缓冲丢失:

(1)固定酸产生过多:

①乳酸酸中毒(lactic acidosis)

②酮症酸中毒(keto-acidosis):

(2)外源性固定酸摄入过多:

①水杨酸中毒

②含氯的成酸性药物摄入过多

(3)固定酸排泄障碍

3.高血钾:

K+与细胞内H+交换

远曲小管上皮泌H+减少

(反常性碱性尿)

(三)分类

1.AG增高性代酸

特点:AG升高,血氯正常

机制:血浆固定酸↑

2.AG正常性代酸

特点:AG正常,血氯升高

机制:HCO3-丢失↑

(四)机体的代偿调节

各调节机制相继发挥作用。

1.细胞外液的缓冲作用

2.肺的代偿调节

3.细胞的缓冲作用

4.肾的代偿调节

(五)血气特点

pH PaCO2 SB AB BB BE

 

(六)对机体的影响

1心血管系统

(1)心律失常

(血钾增高所致)

(2)心肌收缩力降低

(与钙竞争结合肌钙蛋白;抑制钙内流;抑制肌浆网释放钙)

(3)血管系统对儿茶酚胺的反应性降低

2 CNS:中枢抑制

机制:

GABA生成增多;ATP生成降低

3 电解质代谢:高钾血症

机制:

细胞内外氢钾交换增加;肾脏排氢增多,排钾减少。

(七)防治原则

1 防治原发病

2 改善微循环,维持电解质平衡

3 应用硷性药

二.呼吸性酸中毒 (respiratory acidosis)

(一)概念:

由PaCO2(或H2CO3)原发性升高所导致的pH下降。

(二)原因

主要原因:肺通气障碍,CO吸入过多。

1.肺通气障碍

呼吸中枢抑制、呼吸肌麻痹、呼吸道阻塞、胸廓、肺部病变;呼吸机使用不当

2.CO2吸入过多

(二)分类

1.急性呼吸性酸中毒

2.慢性呼吸性酸中毒

(四)机体的代偿调节

1.细胞内外离子交换和细胞内缓冲(急性呼酸主要代偿)

(1)细胞内外 H+-K+交换

(2) RBC内外HCO3--CL-交换

结果:血pH增高,血钾增高,血氯降低

2 肾的代偿调节(慢性呼酸主要代偿)

(五)血气特点


(六)对机体的影响:基本同代酸,较代酸 严重。

(七)防治原则

1 同代酸

2 加强呼吸机管理。

三.代谢性碱中毒
(metabolic alkalosis)

(一)概念:

由血浆[HCO3-]的原发性升高导致的pH升高。

(二)原因

主要原因:

H+丢失,HCO3-过量负荷

1.H+丢失

(1)经 胃丢失

丢失H+

丢失CL-(低氯性碱中毒)

丢失K+-(低钾性碱中毒)

丢失体液

(2)从肾丢失

(药物的影响,疾病的影响)

2.HCO3-过量负荷

3.H+向细胞内转移

低血钾:

K+与细胞内H+交换

远曲小管上皮泌H+增加

(反常性酸性尿)

(三)分类

1.盐水反应性碱中毒(saline-responsive alkalosis)

特点:有效循环血量不足或低氯造成

2.盐水抵抗性碱中毒(saline-resistant alkalosis)

特点:醛固醇增多症或低血钾造成

(四)机体的代偿调节

各调节机制相继发挥作用。

1.细胞外液的缓冲作用

2.肺的代偿调节

3.细胞内外离子交换

4.肾的代偿调节

(五)血气特点

pH PaCO2 SB AB BB BE

(六)对机体的影响

1 CNS:中枢兴奋

机制:(1)GABA减少

(2)氧离曲线左移→脑组织缺氧

2.神经肌肉:兴奋性­ (血游离钙减少)

3. 低钾血症

(七)防治原则

1 防治原发病

2 纠正血pH

3 盐水反应性碱中毒患者给予等张或半张的盐水。

四.呼吸性碱中毒 (respiratory alkalosis)

(一)概念
 

由于PaCO2(或H2CO3)原发性减少导致的pH升高。

(二)原因

主要原因:通气过度。

1 低张性缺氧

2 肺疾患

3 呼吸中枢受刺激

4 人工呼吸机使用不当

(三)分类

1.急性呼吸性碱中毒

2.慢性呼吸性碱中毒

(四)机体的代偿调节

1 细胞内外离子交换和细胞内缓冲(急性呼碱主要代偿)

(1) 细胞内外H+-K+交换

(2) 红细胞内外HCO3--CL-交换

结果:血pH降低,血钾降低,血氯增高

2 肾的代偿调节(慢性呼碱主要代偿)

(五)血气特点

pH PaCO2 SB AB BB BE

 

(六)对机体的影响

基本同代碱,手足搐弱,在急性呼碱时更易出现;脑血管收缩,脑组织缺氧加重。

(七)防治原则

1 同代碱;

2 急性呼碱可吸入5%CO2混合气体 。

单纯型ABD小结

1 概念:

根据原发变化因素及方向命名。

2 代偿变化规律:

代偿变化与原发变化方向一致。

3血气特点:

呼吸性ABD,血液pH与其它指标变化方向相反;

代谢性ABD,血液pH与其它指标变化方向相同。

4 原因和机制:

代酸:固定酸生成↑及HCO3-丢失↑→HCO3-降低。

呼酸:CO2排出减少吸入过多,使血浆[H2CO3]升高。

代碱:H+丢失,HCO3-过量负荷,血HCO3-增多。

呼碱:通气过度CO2呼出过多,使血中[H2CO3]降低。

5 对机体的影响:

         CNS       离子改变     其它

酸中毒 抑制性紊乱   血钾增高     血管麻痹,

                               心律失常,

                               收缩力降低

碱中毒 兴奋性紊乱   血钾降低     肌肉痉挛

 

6 代偿调节

(1) 代谢性ABD,各调节机制都起作用,尤其是肺和肾;

呼吸性ABD,细胞内外离子交换是急性紊乱的主要机制(两对离子交换),肾调节是慢性紊乱的主要机制。

(2)代偿是有限度的。

(3)pH值取决于代偿能否维持[HCO3-]/[H2CO3]比值为20/1。

第五节 混合型酸碱平衡紊乱
(mixed acid-base disorders)


一.概念

同一病人有两种或三种单纯型酸碱平衡紊乱同时存在。

二.类型

(一)双重性酸碱失衡(double acid-base disorders):

1 按照起始病因:

(1)呼吸性代谢性混合型:

(呼酸+代酸,呼碱+代碱、呼酸+代碱、呼碱+代酸)

(2)代谢混合型(代酸+代碱)

2 按照pH变化:

(1)相加型:(呼酸+代酸,呼碱+代碱)

(2)相消型:(呼酸+代碱,呼碱+代酸,代酸+代碱)

(二)三重性酸碱失衡(triple acid-base disorders)

1 呼酸+代酸+代碱

2 呼碱+代酸+代碱

四.血气变化特点

(一)相加性混合型ABD:

两因素变化方向相反;PH 明显不正常。

(二)相消性混合型ABD:

两因素变化方向一致(代酸+代碱除外);PH变化可不变,可正常,偏高或偏低。

(三)混合型ABD代偿因素的变化程度均已超过正常代偿范围。

第六节 酸碱平衡紊乱类型的判断

一划五看简易判断法

一划:将多种指标简化成三项,并用箭头表示其升降 。

五看:

一看pH定酸碱

1 pH升高:失偿型碱中毒,

pH降低:失偿酸中毒

2 pH正常可能是

(1) 酸碱平衡

(2) 代偿性单纯性ABD

(3)混合性相消型ABD

二看原发因素定代呼

1.病史中有"获酸","失碱"或相反情况,为代偿性代谢性ABD;

2.病史中有肺过度通气或相反情况,为代偿性呼吸性ABD。

三看“继发性变化”是否符合代偿规律定单混

1 "继发性变化"的方向:

(1) 与原发性变化方向一致:

单纯型ABD,混合型ABD;

(2)与原发性变化方向相反:

混合型

2.“继发性变化”的数值

   (代偿预计值)

(1)数值在代偿预计值范围内,为单纯型ABD;

(2)数值明显超过或低于代偿预计值,为混合型ABD

代偿预计公式与代偿预计值

慢性呼酸代偿预计公式:

Δ[HCO-3]↑=0.4ΔPaCO2±3

慢性呼酸代偿预计值 :

HCO-3 ={Δ[HCO-3]+ 正常HCO-3值}±3

=[0.4ΔPaCO2 + 24] ±3

例4

一位慢性肺心病人出现酸碱平衡紊乱。其PaCO2为60mmHg/L。这位病人的代偿最大限值是多少?

HCO-3 =[0.4ΔPaCO2 + 24] ±3

= [0.4x(60-40)+24] ±3

= 32mmol/L±3

= 29 - 35 mmol/L

例5

一位肝性脑病病人,pH = 7.47, PaCO2 =2 6.6 mmHg, HCO-3 = 19.3mmol/L。该病人发生何种酸碱平衡紊乱?

Δ[HCO-3]↓= 0.5ΔPaCO2±2.5

= [0.5x(26.6-40)] ±2.5

= - 6.7±2.5 mmol/L

HCO-3 = {正常HCO-3值+Δ[HCO-3]} ±2.5

= {24-6.7}±2.5

= 17.3±2.5 mmol/L

=14.8 - 19.8 mmol/L

例6

一位肺心病经过治疗的病人,pH = 7.4, PaCO2 =57 mmHg, HCO-3 = 40mmol/L。该病人发生何种酸碱平衡紊乱?

Δ[HCO-3]↑= [0.4ΔPaCO2]±3

= [0.4x(57-40)] ±3

= 6.8±3 mmol/L

HCO-3 = {Δ[HCO-3]+ 正常HCO-3值}±3

= {6.8 + 24}±3

= 30.8±3

= 33.8 - 27.8 mmol/L

四看AG定单混,定两三

1.AG升高>14mmol/L,提示有带代酸,大于30 mmol/L肯定有代酸存在。

2 在AG增高型代酸,AG增高数=[HCO3-]降低数.既ΔAG=Δ[HCO3-]。

潜在[HCO3-]=[HCO3-]实测值+ΔAG

如果ΔAG>Δ[HCO3-];或潜在[HCO3-]>预计[HCO3-];均提示代碱存在。

例7

一位肺心病合并腹泻病人,

pH = 7.12, PaCO2 = 84.6 mHg,

HCO-3 = 26.6mmol/L,

Na+= 137 mmol/L,CL-=85 mmol/L。该病人发生何种酸碱平衡紊乱?

AG = Na+- (HCO-3 + CL- )

= 137-(26.6+85)

= 25.4 mmol/L

五看临床表现做参考

本章目的要求

1 掌握反映酸碱平衡状况的各项指标的含义,正常值

2 掌握四种单纯型ABD和混合型ABD概念及英文词汇

3 掌握四种单纯型ABD的原因和机制,机体的代偿调节,血气检测特点,对机体的影响

4 掌握ABD类型的判断方法(一划五看)

5 了解四种单纯型ABD的防治原则,了解混合型ABD的类型及血气检测特点


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