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(Acid-base disturbances). 第四章 酸碱平衡紊乱. 酸碱平衡紊乱. (Acid-base disturbance). 因酸碱负荷过度、不足或 调节机制障碍导致体液酸碱度 稳定性失衡的病理过程。. 第一节 酸碱的概念及酸碱物质的来源和调节. 一、酸碱的概念. (concept of acid and base). 凡能释放H + 的化学物质称为酸 凡能接受H + 的化学物质称为碱. ( 一 ) 酸的来源. 二、体液中酸碱物质的来源. (Sources of acid and base). 挥发酸 固定酸. CA. CO 2.

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acid base disturbances
(Acid-base disturbances)

第四章

酸碱平衡紊乱

slide2

酸碱平衡紊乱

(Acid-base disturbance)

因酸碱负荷过度、不足或调节机制障碍导致体液酸碱度稳定性失衡的病理过程。

slide4

一、酸碱的概念

(concept of acid and base)

  • 凡能释放H+的化学物质称为酸
  • 凡能接受H+的化学物质称为碱
slide5
(一)酸的来源

二、体液中酸碱物质的来源

(Sources of acid and base)

  • 挥发酸
  • 固定酸
slide6

CA

CO2

H2O

H2CO3

1.挥发酸(volatile acid)

三大营养物质代谢终产物

经肺呼出

2 fixed acid
2.固定酸(fixed acid)

H2SO4

H3PO4

乳酸

酮体

经肾排出

sources of base
(Sources of base)

(二)碱的来源

  • 碱性氨基酸分解
  • 有机酸盐转变
regulation of acid base balance
(Regulation of acid-base balance)

三、酸碱平衡的调节

  • 血液的缓冲作用
  • 肺在酸碱平衡中的调节作用
  • 组织细胞在酸碱平衡中的调节作用
  • 肾在酸碱平衡中的调节作用
slide10

缓冲系统

弱酸及其共轭碱构成的具有缓冲酸或碱能力的缓冲对。

(一)血液的缓冲作用

bicarbonate carbon dioxide buffer system
(bicarbonate / carbon dioxide buffer system)

碳酸氢盐缓冲系统

HCO3-/H2CO3

特点: HCO3-与H2CO3的浓 度比决定血pH高低

slide12

20

=pKa+lg

1

Henderson-Hasselbalch方程

[HCO3-]

pH=pKa+lg

[H2CO3]

= 6.1 +1.3 = 7.4

slide13
磷酸盐缓冲系统

(phosphate buffer system)

Na2HPO4/NaH2PO4

特点: 主要在肾和细 胞内发挥作用

slide14
特点: 主要在细胞内缓冲

蛋白质缓冲系统

(protein buffer system)

Pr-/HPr

hb hhb hbo 2 hhbo 2

血红蛋白缓冲对

Hb-/HHb、HbO2-/HHbO2

(hemoglobin buffer system)

特点:RBC特有 缓冲挥发酸

mechanism of buffer
缓冲机制(Mechanism of buffer)

HCl+NaHCO3→NaCl+H2CO3→CO2+H2O

NaOH + H2CO3→NaHCO3 + H2O

接受H+或释放H+,减轻pH变动的程度。

c entral control

中枢调节

(central control)

PaCO2

外周调节

(peripheral regulation)

PaO2、pH、PaCO2

slide19

(三)组织细胞的调节作用

主要是通过离子交换进行的,如H+-K +交换等。

slide20

(四)肾的调节作用

  • 排泄固定酸
  • 维持血浆HCO3-浓度
classification of acid base disturbances
(Classification of acid- base disturbances)

一、酸碱平衡紊乱的分类

原因

pH

  • 酸中毒
  • 碱中毒
  • 代谢性
  • 呼吸性
slide23

pH

acidosis

alkalosis

metabolic

respiratory

metabolic

respiratory

[HCO3-]↓

PaCO2↑

[HCO3-]↑

PaCO2↓

slide24

 二、常用检测指标及其意义

(一) pH和H+浓度

正常值:动脉血pH7.35~7.45

H+浓度45 ~35nmol/L

意义: pH↓:失代偿性酸中毒pH↑:失代偿性碱中毒

slide25
pH正常
  • 无酸碱平衡紊乱
  • 代偿性酸碱平衡紊乱
  • 酸碱中毒并存相互抵消
slide26

(二)动脉血CO2分压(PaCO2)

(Arterial Partial Pressure of Carbon Dioxide)

正常值P: 5.32kPa(40mmHg)

[H2CO3]: 40 X 0.03=1.2mmol/L

意义:原发性↑—呼酸 原发性↓—呼碱

slide27

(三)标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐

1、标准碳酸氢盐

(standard bicarbonate SB)

概念: 标准条件下测得的血浆HCO3-浓度。

  • 38 C
  • Hb完全氧合
  • PCO2 40mmHg

正常值:24 mmol/L

意义:原发性…代碱 原发性…代酸

2 actual bicarbonate ab
2、实际碳酸氢盐(actual bicarbonate AB)

概念:实际条件下测得的血浆HCO3-浓度。

  • 隔绝空气
  • 实际血氧饱和度
  • PCO2

正常值: 24 mmol/L

意义:原发性…代碱 原发性…代酸

buffer base bb
(四)缓冲碱(buffer base BB)

概念:血液中一切具有缓冲 作用的阴离子总量。

正常值:48 mmol/L

意义:原发性-代酸 原发性-代碱

slide30

(五)碱剩余

(base excess BE)

概念:标准条件下,将1升全血 或血浆滴定到pH 7.4所 需的酸或碱的量。

正常值:0±3 mmol/L

意义:BE正值增大-代碱BE负值增大-代酸

anion gap ag
(六) 阴离子间隙(anion gap ,AG)

血Na+浓度减去血Cl-和HCO3-的

浓度,等于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 = UA - UC

Na++ UC = Cl- + HCO3- + UA

AG = Na+ - Cl- - HCO3- = 140-104-24 = 12 (mmol/L)

正常范围10~14mmol/L

意义:反映血浆固定酸含量,区分代酸的类型和混 合型酸碱平衡紊乱。

simple acid base disturbance
(Simple acid-base disturbance)

第三节 单纯性酸碱平衡紊乱

classification of acid base disturbances1
(Classification of acid- base disturbances)

酸碱平衡紊乱的分类

原因

pH

  • 酸中毒
  • 碱中毒
  • 代谢性
  • 呼吸性
slide35

pH

acidosis

alkalosis

metabolic

respiratory

metabolic

respiratory

[HCO3-]↓

PaCO2↑

[HCO3-]↑

PaCO2↓

metabolic acidosis

一、代谢性酸中毒

(Metabolic acidosis)

概念(concept):以血浆 [HCO3-]原发性减少和pH降低为特征的

酸碱平衡紊乱类型。

slide37
(一) 分类
  • AG增大型代谢性酸中毒
  • AG正常型代谢性酸中毒
slide38

(二)原因和机制

1. AG增高型代酸

特点:

  • 血浆HCO3-减少
  • AG增大(固定酸增加)
  • 血Cl-含量正常
slide39

原因(causes)

入酸增多

摄入水杨酸类药(固定酸)过多

产酸增多乳酸酸中毒(lactic acidosis)酮症酸中毒(ketoacidosis)

排酸减少急、慢性肾衰排泄固定酸减少

slide40

Cl-

Na+

UC

Na+

UC

Cl-

HCO3-

HCO3-

AG

AG

UA

UA

AG增大型代酸

正常

slide41

2. AG正常型代酸(metabolic acidosis with normal anion gap)

特点:

  • 血浆HCO3-减少
  • AG正常
  • 血Cl-含量增加
slide42

Cl-

Na+

UC

Na+

UC

Cl-

HCO3-

HCO3-

AG

AG

UA

UA

AG正常型代酸

正常

slide43

原因(causes)

HCO3-被稀释

快速输入大量无HCO3-液体

HCO3-丢失严重腹泻、小肠及胆道瘘管、肠吸引术等

排酸减少急、慢性肾衰泌H+减少

compensation
(三)机体的代偿调节(Compensation)

1.血浆的缓冲及细胞内外离子的缓冲

 代偿调节作用

H++ HCO3-H2CO3

强酸变为弱酸使pH变化不大

slide45

细胞内缓冲

细胞外液

[H+]

H++Pr-→HPr

血[K+]K+

(intracellular buffering)

酸中毒→高血钾

slide46

2.肺的代偿调节作用:

[H+]颈A体和主 呼吸中

A体感受器 枢兴奋

        肺的通气量增加

CO2排出

一般在酸中毒后10就出现呼吸增强

slide47
3.肾的代偿调节作用

(renal compensation)

  • 泌H+(碳酸酐酶)
  • 泌氨(谷氨酰胺酶)

重吸收HCO3-

肾脏代偿作用慢,3~5天起作用

effects
(四)对机体的影响(Effects)

1.心血管系统改变

  • 抑制心肌收缩力:H+
  • 心律失常:K+
  • 血管对儿茶酚胺的反应性降低
slide49
2.中枢神经系统:意识障碍、昏迷
  • γ-氨基丁酸

谷氨酸脱羧酶 (+)

γ-氨基丁酸

谷氨酸

机制:

  • 脑能量生成(氧化酶活性)
slide50
实验室常用指标的变化

(changes of laboratory test)

原发性:pH SB AB BB BE继发性:PaCO2血[K+]

负值

slide51
(五)防治的病理生理基础

治疗原发病(treatment of primary disease)

应用碱性药物(supplement of base)

respiratory acidosis
二、呼吸性酸中毒(Respiratory acidosis)

概念(concept):由于通气障碍导致血浆H2CO3

浓度原发性增高和pH降低为特征

的酸碱平衡紊乱类型。

slide53
(一)原因和机制
  • CO2排出减少

(外呼吸功能障碍)

  • CO2吸入过多
1 2 paco 2 24h
(二)分类 按病程可分为两类:1、急性呼吸性酸中毒2、慢性呼吸性酸中毒 ( 一般指PaCO2升高持续24h以上者)
1 intracellular buffering
1. 急性呼吸性酸中毒:细胞内外离子交换及细胞内缓冲(intracellular buffering)

CO2+H2O→H2CO3

[HCO3- ] ↑

HCO3- H+ +Hb-

HHb

K+

Cl-

Cl-

H+

[K+]↑

  • RBC

CO2 ↑

CO2+H2O→H2CO3

  • plasma
2 renal compensation
2. 慢性呼吸性酸中毒 (肾的代偿)(renal compensation)

慢性呼酸:持续24h以上的CO2潴留

  • 泌H+
  • 泌氨

HCO3-重吸收

changes of laboratory test
实验室常用指标的变化(changes of laboratory test)

急性:pH PaCO2 AB > SB PaCO2 10mmHg HCO3-代偿性 1 mmol/L

慢性:pH PaCO2 AB > SB PaCO2 10mmHg HCO3-代偿性 3.5 mmol/L

effect of respiratory acidosis
(四) 对机体的影响(Effect of respiratory acidosis)

与代酸相同,但CNS症状更明显

  • 中枢酸中毒明显
  • 脑血管扩张 脑血流量增加
  • 缺氧
slide60
(五)防治的病理生理基础

增加肺泡通气量(Increase in alveolar ventilation)

应用碱性药物(supplement of base)

metabolic a lkalosis

三、代谢性碱中毒

(Metabolic alkalosis)

概念(concept):以血浆 [HCO3-]原发性增加和pH升高为特征的

酸碱平衡紊乱类型。

causes 1 h
(一)原因(Causes)1、H+ 丢失

(1) 经胃丢失

常见于剧烈呕吐及胃液抽吸。

slide63

(2) 肾失H+

应用利尿药:

盐皮质激素增多(mineralocorticoid excess)原发性、继发性(循环血量减少)

机制:集合管H+-ATP酶活性 ;

保钠排钾促进泌H+。

slide64

2、 HCO3-过量负荷

  • (Excess bicarbonate intake)
  • 碱性药物摄入过多(溃疡病)
  • 输入大量库存血
  • 脱水——浓缩性碱中毒

肾功能下降

slide65

细胞

K+

K+

H+

H+

低血钾

碱中毒

3. H+向细胞内移动

血[K+]↓

肾小管泌H+

反常性酸性尿

compensation1
(二)机体的代偿调节(Compensation)

1.体液的缓冲和细胞内外离子交换:

HCO3-+HPr H2CO3+Pr-代偿有限

H++Pr-HPr

H+

血K+K+

[H+]

碱中毒→低血钾

compensation2
(二)机体的代偿调节(Compensation)

2.呼吸调节: [H+] 肺通气量CO2排出

代偿有限

3 renal compensation
3. 肾的代偿(renal compensation)
  • 泌H+ ↓
  • 泌氨↓

HCO3-重吸收↓

slide69

(三)对机体的影响 (Effects)

1. 中枢神经系统:烦躁不安等(central nervous system)

机制:γ-氨基丁酸

谷氨酸脱羧酶 (-)

γ-氨基丁酸

谷氨酸

γ -氨基丁酸转氨酶 (+)

slide70

手足搐搦(Carpopedal Spasm)

2. 神经肌肉应激性升高

(increase in neuromuscular excitability)

机制:pH,

血中游离[Ca2+]↓

slide71

3.血红蛋白解离曲线左移(left-shift of oxygen dissociation curve)

4.低钾血症(hypokalemia)

slide72
实验室常用指标的变化

正值

原发性:pH SB AB BB BE继发性:PaCO2血[K+]

(changes of laboratory test)

slide73
(四)防治的病理生理基础

治疗原发病(treatment of primary disease)

生理盐水盐水反应性碱中毒

(saline-responsive alkalosis)

盐水抵抗性碱中毒

(saline-resistant alkalosis)

respiratory alkalosis
四、呼吸性碱中毒(Respiratory alkalosis)

概念(concept):以血浆H2CO3原发性减少和pH升高为特征的酸

碱平衡紊乱类型。

causes and mechanisms
(一)原因与机制(Causes and mechanisms)

CO2排出过多

(低氧血症,中枢病变,精神因素,高代谢,药物)

1 2 paco 2 24h1
(二)分类 按病程可分为两类:1、急性呼吸性酸中毒2、慢性呼吸性酸中毒 ( 一般指PaCO2降低持续24h以上者)
slide78

H2CO3

HHb

HCO3-+H+

H+

K+

K+

CO2

H2CO3

H++

HCO3-

Cl-

Cl-

HCO3-

1. 细胞内缓冲(急性)(intracellular buffering)

血[H2CO3]↓

  • RBC

血[K+]↓

  • plasma
2 renal compensation1
2. 肾的代偿(慢性)(renal compensation)
  • 泌H+ ↓
  • 泌氨↓

HCO3-重吸收↓

changes of laboratory test1
实验室常用指标的变化(changes of laboratory test)

急性:pH PaCO2 AB < SB PaCO2 10 mmHg HCO3-代偿性 2 mmol/L

慢性:pH PaCO2 AB < SB

PaCO2 10mmHg HCO3-代偿性 4mmol/L

slide82
(四)防治的病理生理基础

治疗原发病(treatment of primary disease)

mixed acid base disturbance
第四节 混合型酸碱平衡紊乱(Mixed acid-base disturbance)

同一病人体内有两种或两种

以上的酸碱平衡紊乱同时存在。

slide84

一、双重性酸碱失衡

(一)酸碱一致型

1、呼酸合并代酸

呼吸心跳骤停

(1)病因

(2)特点

  • pH↓↓
  • PaCO2
  • [HCO3-]↓
slide85

2、代碱合并呼碱

高热合并呕吐肝硬化应用利尿剂

(1)病因

(2)特点

  • pH ↑↑
  • PaCO2↓
  • [HCO3-] 
slide86

(二)酸碱混合型

1、呼酸合并代碱

慢性肺疾患应用利尿剂或合并呕吐

(1)病因

(2)特点

  • pH (-)、↑、↓
  • PaCO2
  • [HCO3-] 
slide87

2、代酸合并呼碱

水杨酸中毒肾衰合并通气过度

(1)病因

(2)特点

  • pH (-)、↑、↓
  • PaCO2↓
  • [HCO3-] ↓
slide88

3、代酸合并代碱

呕吐伴有腹泻肾衰伴呕吐

(1)病因

(2)特点

  • pH 、PaCO2 、[HCO3-] 不定
slide90
第五节分析判断酸碱平衡紊乱的方法及其病理生理基础第五节分析判断酸碱平衡紊乱的方法及其病理生理基础

一、单纯型酸碱平衡紊乱的判断

二、混合型酸碱平衡紊乱的判断

slide91
一、单纯型酸碱平衡紊乱的判断

1、根据pH或H+的变化,可判断是酸中毒还

是碱中毒

2、根据病史和原发性失衡可判断为呼吸性

还是代谢性失衡

3、根据代偿情况可判断为单一性酸碱失衡

还是混合性酸碱失衡

slide92
二、混合型酸碱平衡紊乱的判断

(一)代偿调节的方向性

1、PaCO2与HCO3-变化方向相反者为酸碱一

致型混合性酸碱平衡紊乱

2、PaCO2与HCO3-变化方向一致者为酸碱混

合性酸碱平衡紊乱

(二)代偿预计值和代偿限度

(三)以AG值判断代谢性酸中毒的类型及混合

性酸碱平衡紊乱

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