第四章酸碱平衡和酸碱平衡紊乱PPT课件.ppt
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1、第四章酸碱平衡和酸碱平衡紊乱第四章酸碱平衡和酸碱平衡紊乱第一节第一节 酸碱物质的来源及稳态酸碱物质的来源及稳态一、体液酸碱物质的来源(略)二、酸碱平衡的调节 当体内负荷增加时是靠各种缓冲系统及肺肾的调节作用来维持体液的pH相对稳定。细胞外液缓冲(即刻)细胞内液缓冲()(几分钟肾脏排回收(日)体液缓冲系统 肺的调节肾的调节1.(一)体液的缓冲作用 、细胞外液的缓冲作用 在细胞外液中有:NaHCO3H2CO,Na2HPO4NaH2PO4,NaPrHPr 、细胞内液的缓冲作用 在细胞内液中有:KHCO3H2CO3,K2HPO4KH2PO4,KPrHPr,KHbHHb,KHbHHbO 在血浆和红细胞中
2、,分别以碳酸氢盐缓冲对及血红蛋白缓冲对,氧合血红蛋白缓冲对为主,其中以碳酸氢盐缓冲对的缓冲能力最强。2.挥发酸:H2CO3可以变成气体的CO2从肺排出体外,称之为挥发性酸。固定酸:不能由肺排出体外,必须由肾从尿中排出的酸性物质,称为固定酸。如S042、HPO42、乳酸、有机酸。体内挥发酸主要由非碳酸氢盐缓冲系统中的Hb缓冲对缓冲。固定酸能被所有缓冲系统包括碳酸氢盐和非碳酸氢盐(Buf)所缓冲。BufHPO42HbPr3.(二)肺在酸碱平衡调节中的作用(二)肺在酸碱平衡调节中的作用 肺的调节作用是通过改变肺泡通气量和CO排出量来实现的。肺泡通气量是受呼吸中枢的控制。延髓的呼吸中枢接受来自中枢化学
3、感受器和外周化学感受器的信息。主、颈动脉体主、颈动脉体化学感受器化学感受器呼吸中枢呼吸中枢化学感受器化学感受器呼吸加呼吸加深加快深加快肺泡通肺泡通气量气量排出排出 CSF PaCO24.(三)肾在酸碱平衡调节中的作用 肾主要调节固定酸,通过排泌H和NH3重吸收HCO3达到排酸保碱的作用。、近端肾单位的酸化作用(HCO的重吸收)在近曲小管上皮细胞的基侧膜和管腔膜上各有转运蛋白或称载体,承担离子转运。在基侧膜上还有钠泵,能主动转 运Na。近端肾单位的酸化作用是通过近曲小管交换完成的。NH交换的结果是伴有HCO的重吸收。肾小 管上皮向管腔分泌1moL的,也同时在血浆增加 1moL的HCO3,即每进行
4、一次HN交换,就有 一个HCO3重吸收入血。见图。5.近曲小管上皮细胞集合管上皮细胞肾小管腔基侧膜管腔膜管腔膜基侧膜管周毛细血管管周毛细血管NaNaNaKHClHHHHCO3H2CO3CACO2H2O HATP 酶Na K ATP 酶H2CO3CAH2O CO2HCO3HCO3H2CO3CACO2H2O图图4-1 近曲小管和集合管泌近曲小管和集合管泌H、重吸收、重吸收 HCO3 过程示意图过程示意图 6.、远端肾单位的酸化作用(磷酸盐的酸化)远端肾单位是由皮质升支粗段末端的致密斑开始的,包括远曲小管、连结段和集合管。远端肾单位的酸化作用是集合管闰细胞,又称泌氢细 胞承担的。见图。远端肾单位泌到
5、集合管腔后,可将管腔滤液中的碱性,变成酸性,使尿液酸化,即磷酸盐酸化。HHPO4HPO7.近曲小管上皮细胞集合管上皮细胞肾小管腔基侧膜管腔膜管腔膜基侧膜管周毛细血管管周毛细血管NaNaNaKHClHHHHCO3H2CO3CACO2H2O HATP 酶Na K ATP 酶H2CO3CAH2O CO2HCO3HCO3H2CO3CACO2H2O图图4-1 近曲小管和集合管泌近曲小管和集合管泌H、重吸收、重吸收 HCO3 过程示意图过程示意图 8.远端肾单位与近端肾单位酸化作用有什么不同?远端肾单位的排泌是由管腔膜酶泵介导的,近端肾单位的排泌是由管腔膜交换转运蛋白完成的。远端肾单位泌不能转运,近端肾单
6、位泌同时转运。远端肾单位重吸收是由基侧膜转运蛋白以交换方式逆向转运完成的。而近端肾单位是由基侧膜转运蛋白以 同向转运至血循环的。9.3、NH4+的排出(铵盐的形式)的排出(铵盐的形式)近曲小管上皮细胞是产生的的主要场所。见图4-2。随着酸中毒的加重,不仅近曲小管泌增加集合管泌也可增加并与尿中结合成,在管腔中与结合形成,从尿中排泄,即铵盐的形成。可见的生成和排出是的生成和排出是pH依赖性的,酸中毒越严重,依赖性的,酸中毒越严重,尿排尿排量越多。量越多。总之,的重吸收,磷酸盐的酸化,铵盐的形成的重吸收,磷酸盐的酸化,铵盐的形成是肾脏排酸保碱功能的三个基本环节是肾脏排酸保碱功能的三个基本环节。肾对酸
7、碱平衡的调节是通过肾小管细胞上述活动实现的。10.近曲小管上皮细胞集合管上皮细胞肾小管腔基侧膜管腔膜管腔膜基侧膜管周毛细血管管周毛细血管NaNaNaKHClHHCO3H2CO3CACO2H2O HATP 酶Na K ATP 酶谷氨酸a-酮戊二酸HCO3图图4-2 尿铵形成示意图尿铵形成示意图 NH3NH3NH4NH4酶谷氨酰胺HH2CO311.三、酸碱平衡紊乱的类型三、酸碱平衡紊乱的类型 血液pH值主要取决于血浆中HCO3和H2CO3的浓度比值,三者参数的相互关系可用酸碱平衡公式(Henderson-Hassalbach)表示:pH=Pka+=Pka+Pka:解离常数负对数为:正常均值为mmo
8、lL :正常均值为mm:溶解度为0.03代入上式pH 6.1240.03 40 6.1241.2 6.1201 7.4012.代谢因素2=201pH 7.357.45 酸碱平衡呼吸因素pH 7.35 酸中毒2代谢性酸中毒呼吸性酸中毒 代偿性 失代偿性代偿性失代偿性pH 7.45 碱中毒2代谢性碱中毒呼吸性碱中毒 代偿性 失代偿性代偿性失代偿性13.第二节第二节 反映血液酸碱平衡的常用指标及其意义反映血液酸碱平衡的常用指标及其意义一、pH pH是指H+浓度的负对数,即 pH=-正常人动脉血pH值为 如果 pH 酸中毒酸中毒 pH 碱中毒碱中毒 pH是由呼吸因素和代谢因素共同决定的 如果pH在正常
9、范围内,可表明有三种情况:酸碱平衡正常酸碱平衡正常 虽有酸碱平衡紊乱,但已完全代偿虽有酸碱平衡紊乱,但已完全代偿 同时存在着酸中毒和碱中毒,且两者作用相互低消的同时存在着酸中毒和碱中毒,且两者作用相互低消的结果结果 14.二、PaCO2 (partial pressure of carbon dioxide)PaCO2是血浆中呈物理溶解状态的CO2分子产生的张力。正常值:4.396.25Kpa,平均值:5.32Kpa PaCO2=PACO2 呼吸性因素指标(见表41)如果PaCO26.25Kpa 肺泡通气不足,有CO2潴留,呼吸性酸中毒 PaCO239Kpa 肺泡通气过度,CO2排出过多,呼吸
10、性碱中毒 在代谢性酸中毒,代谢性碱中毒经呼吸代偿后,PaCO2也可以分别降低或升高。15.表4-1、各项指标与呼吸因素,代谢因素之间的关系PaCO2H2CO3呼吸因素SB、BB、BEHCO3代谢因素 AB 16.三、SB(Standardbicarbonate)SB是全血在标准条件下(o,血红蛋白氧饱和度为100,用为pa气体平衡)所测得的血浆的含量。正常值:2227mmol/L,均值:24mmol/L 反映酸碱平衡代谢性因素指标(见表)如果代谢性酸中毒 代谢性碱中毒 在呼吸性碱中毒或呼吸性酸中毒时,经肾脏代偿后,SB也分别降低或升高。17.AB(AcutualBicarbonate)AB是隔
11、绝空气的血液标本,在实际和血氧饱和度条件下测得血浆的含量。AB受呼吸和代谢两方面因素的影响(见表)正常:ABSBAB的意义在于:AB与SB差值反映了呼吸性因素的影响 呼吸 代谢代谢呼吸因素 如果ABSB呼吸性酸中毒或代偿后代谢性碱中毒 ABSB呼吸性碱中毒或代偿后代谢性酸中毒 两者数值等同升降,反映代谢性因素指标 ABSB代谢性酸中毒 ABSB代谢性碱中毒18.四、BB(BufferBasc)BB是指血液中一切有缓冲作用的负离子碱的总和。BB正常值:4552mmol,均值:48mmolBB反映酸碱平衡代谢性因素指标(见表)BB代谢性酸中毒BB代谢性碱中毒在呼吸性碱中毒或呼吸性酸中毒时,经肾脏代
12、偿后,BB也可分别降低或升高。19.五、BE (Base Excess)BE是指标准条件下,用酸或碱滴定全血标本pH7.40时所需酸或碱的量。正常值:mmolL 反映酸碱平衡代谢性因素指标。(见表)代谢性酸中毒时碱滴定碱缺失用BE表示 代谢性碱中毒时酸滴定碱剩余用BE表示 在呼吸性碱中毒或呼吸性酸中毒时,由于肾脏的代偿作用,BE也可分别减少或增加。20.六、AG(AnionGap)是指血浆中未测定的阴离子与未测定的阳离子的差值。:、等:、移项后 ()140(10424)12mmol 正常值:1014mmol,均值:12mmol 增大:肾功能衰竭时、在体内潴留有机酸如乳酸,酮体在体内生成过多及
13、水杨酸中毒甲醇中毒使外源性阴离子积存。mmol作为判断有增高型代谢 性酸中毒的界限。Uc UAHCO3 24Na140CI10421.第三节单纯性酸碱平衡紊乱第三节单纯性酸碱平衡紊乱一、代谢性酸中毒(metabolic acidosis)代谢性酸中毒是指原发性减少而导致pH下降。2201pH 7.35(一)原因、直接丢失过多:、固定酸产生过多()乳酸酸中毒()酮症酸中毒脂肪酸肝乙酰乙酸羟丁酸丙酮酮体22.6、高血钾 高钾性代谢性酸中毒 反常性碱性尿 3、外源性固定酸摄入过多(2)含氯的成酸性药物摄入过多,如 氯化铵,盐酸精氨酸;盐酸赖氨酸。4、固定酸排泄障碍(1)严重的急性和慢性肾功能衰竭(2
14、)轻度、中度肾功能衰竭5、血液稀释 稀释性酸中毒(1)水杨酸中毒23.(二)分类(二)分类 AG=Na+(CI HCO3)=UAUc N N 1、AG增高型代谢性酸中毒增高型代谢性酸中毒:是指除了含氯以外的任何固定酸的血浆浓度增大时的代谢性酸中毒。如乳酸中毒,酮症酸中毒,水杨酸中毒,严重的肾功能衰竭时体内固定酸排泄障碍等。2、AG正常型代谢酸中毒正常型代谢酸中毒:是指当血浆HCO3浓度降低,而同时伴有血CI浓度代偿性升高时的代谢性酸中毒。如消化道丢失HCO3,轻度、中度肾功能衰竭,肾小管性酸中毒,碳酸酐酶抑制剂及含氯的成酸性药物摄入过多。24.(三)机体的代偿调节三)机体的代偿调节1、血液及细
15、胞内液的缓冲作用血液及细胞内液的缓冲作用(1)血液的缓冲作用H+HCO3 H2CO3 H2O+CO2H+Buf HBuf(2)细胞内液的缓冲作用KHHBufKHBufBuf HPO42Pr Hb25.、肺的代偿调节作用、肺的代偿调节作用呼吸加深加快,肺的通量增加。几分钟即可出现。、肾的代偿调节作用、肾的代偿调节作用肾脏排酸保碱功能增强。天才能以发挥最大效应。、血气分析参数变化PaCO2H2CO3 呼吸因素SB、BB、BEHCO3 代谢因素 AB AB、SB 、BB 、BE 呼吸代偿后PaCO226.(四)对机体的影响(四)对机体的影响心血管系统心血管系统()室性心律失常()心肌收缩力减弱酸中毒
16、引起心肌收缩力减弱的机制酸中毒引起心肌收缩力减弱的机制:可竟争地抑制与肌钙蛋白钙结合亚单位结合 影响内流。影响心肌细胞肌浆网释放,影响兴奋收缩偶联,使心肌收缩力减弱。()血管系统对儿茶酚胺的反应性降低。27.2、中枢神经系统、中枢神经系统 中枢神经系统功能抑制中枢神经系统功能抑制天冬氨酸-酮戊二酸乙酰辅酶A草酰乙酸谷氨酸-氨基丁酸琥珀酸半醛琥珀酸NH3谷氨酸脱羧酶-氨基丁酸 转氨酶机制:机制:GABA 中枢神经抑制性递质中枢神经抑制性递质 GABA生成增多生成增多 ATP生成减少生成减少28.二、呼吸性酸中毒(二、呼吸性酸中毒(respiratory acidosis)呼吸性酸中毒是指血浆中H
17、2CO3浓度原发性升高而导致pH下降。(一)原因(一)原因凡能导致肺通气功能障碍,使体内CO2潴留和PaCO2增高因素,均发生呼吸性酸中毒。、呼吸中枢抑制、呼吸肌麻痹、呼吸道阻塞、胸廓疾患、肺部疾患、呼吸机使用不当2 201pH 7.3529.(二)分类(二)分类呼吸性酸中毒按病程分为二类 、急性呼吸性酸中毒急剧发生的潴留。、慢性呼吸性酸中毒一般指以上的潴留。(三)机体的代偿调节 、细胞内外离子交换及细胞内缓冲、细胞内外离子交换及细胞内缓冲这是急性呼吸性酸中毒时主要的代偿方式这是急性呼吸性酸中毒时主要的代偿方式。22012201代偿调节30.(1)体细胞内外离子交换)体细胞内外离子交换CO2C
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