酸碱平衡是机体内环境稳定的重要组成部分。体液酸碱度通常以pH表示。pH是H加浓度([H加])的负对数。血浆pH值大小主要取决于血浆中(HCO3)与[H2CO3]二者的比值, 正常成人血浆(HCO3)参考值为24mmol/L (24mEq/L),(H2CO3)为l.2mmOI/L(1.2mEql/L ),二者比值为20/l,按pH一pKaog(HCO3)H2CO3公式计算,血浆pH值为7. 4 (H加浓度为40nmol/L),正常范围为7.36~7.44(H加浓度为44至36nmol/L)。若血浆(HCO3)/(H2CO3)比值<20/l, pH<7. 36,则表明有酸中毒;若比值>20/l,PH>7.44,则表明有碱中毒,这些情况称为酸碱平衡失调,它是多种疾病和病理过程的继发改变,可使病情加重,严重酸、碱中毒可导致病人死亡。
人体通过糖、脂肪和蛋白质代谢过程每天可产生大量H加。H加的来源有①代谢终产物CO2加H2O等于H2CO3等于H加HCO3 CO2可经肺排出,故H2CO3,称为挥发酸。H2CO3 解离所释出的H加为呼吸性H加,其量颇大。动脉血CO2,分压(PaCO2和[H2CO3]由呼吸功能来调节; ②由含硫氨基酸和含磷有机化合物(如核音酸、磷蛋白、磷脂等)分解生成的硫酸和磷酸,以及在糖、脂肪和蛋白质分解代谢中不断产生的一些有机酸如丙酮酸、乳酸、乙酞乙酸及B- 羟丁酸等,这些酸性代谢产物只能由肾排出,而不能变为气体从肺排出,故称为非挥发酸或固定酸。由它们释出的H加称为代谢性H加。正常人每天产生的代谢性H加约50~90mmoI/L,主要由血液缓冲作用和肾排酸保碱作用来平衡血浆中的代谢性 。在病理情况下,若出现代谢性H加或呼吸性H加的过量或不足,便可发生相应的代谢性抑或呼吸性酸中毒和碱中毒。
酸碱中毒根据原发改变是代谢性成分(HCO3)抑或呼吸性成分(PCO2)而分为代锄性酸中毒、代谢性碱中毒、呼吸性酸中毒和呼吸性碱中毒等四种类型,由于代谢障碍,固定酸过多,血浆中代谢性(H加)升高,使(HCO3)原发性减少称为代谢性酸中毒。相反由于血浆代谢性(H加)减少,使血浆中(HCO3)原发性升高称为代谢性碱中毒。当呼吸障碍,肺通气量降低, CO2,排出减少时, PaCO2和血浆(H2CO3)原发性升高,这种因呼吸性(H加)升高所致的酸中毒称为呼吸性酸中毒,相反,呼吸加强,换气过度, CO2排出过多导致PaCO2和血浆(H2CO3)原发性降低,这种因呼吸性(H加)不足所致的碱中毒称为呼吸性碱中毒。
根据机体代偿程度不同,每一种酸、碱中毒又有完全代偿和部分代偿(即失代偿)二种情况。当血浆中(HCO3 或(H2CO3)发生原发性改变时,由于机体的呼吸、血和肾等功能充分发挥了代偿作用,使血浆中相对应的(H2CO3)或(HCO3)按正常比例发生继发性改变,二者比值仍保持20/l, pH不变,则称为完全代偿性酸、碱中毒。若因严重酸、碱中毒,机体代偿不足,或因酸、碱中毒发展急剧,肾等代偿作用来不及发挥,所以当血浆(HCO3)或(H2co3)发生原发改变时,相对应的(H2CO3)或(HCO3)未能按20/1继发变化,二者比值(20/1)或>20/1, pH<7.36或=7.44,则称为失代 偿性酸、碱中毒。
第一节代谢性酸中毒
代谢性酸中毒(lnetabolic acidosis) 临床最为常见,其特点是血浆中(HCO3) 原发性减少,由于代偿作用[H2CO3]可继发性减少。
【原因及发生机理】血浆[HCO3]原发减少,可由代谢性H加产生过多和排出障碍使H加潴留,进而消耗大量HCO3等缓冲碱而引起,也可直接因HCO3丢失过多所致。
1、代谢性H加产生过多见于①乳酸性酸中毒:因机体缺氧,糖酵解增强,乳酸生成过多超过了肝处理利用能力而发生乳酸性酸中毒。常见于休克及各种原因引起的缺氧病人。心搏骤停时全身立即缺氧,3分钟内可使pH降至7.0以下。②酮症酸中毒:体内脂肪大量分解,酮体生成过多,超过外周组织的代偿氧化能力时,可发生酮症酸中毒,主要见于糖尿病和饥饿。③酸性药物摄入过多:见于服用水杨酸、稀盐酸或氯化按等情况。
2、代谢性H加排出障碍主要见于急性肾功能衰竭和晚期慢性肾功能衰竭。当其肾小球滤过率降低到正常水平的20%,便会发生代谢性酸中毒。以上代谢性H加产生过多或排出障碍引起的代谢性酸中毒均为储酸性酸中毒。
3、HCO3丢失过多生理情况下血浆HCO3不断与酸性物质缓冲而消耗,同时不断由肠管碱性肠液吸收和由肾小管原尿液重吸收来补充,从而保持血浆HCO3的正常浓度。在病理情况下,若HCO3 从肠管或尿液排出过多,使血浆(HCO3)明显减少可发生代谢性酸中毒。前者常见于严重腹泻、小肠瘦或肠液引流等情况丧失过多的HCo3 。HCO3从尿液排出过多见于①轻、中度慢性肾功能衰竭:因肾小管上皮细胞功能减退,泌H加、泌NH3减少,NaHCO3重吸收减少而排出过多;②肾近曲小管性酸中毒:多因遗传性缺陷或汞等重金属及磺胺等药物中毒,使近曲小管上皮细胞泌H加障碍,管液中的NaHCO3重吸收减少,随尿大量排出,故尿液呈碱性;③肾远曲小管性酸中毒:多因遗传缺陷使远曲小管上皮细胞泌H加障碍,尿液不能被酸化(尿pH>6.0),同时影响NaHCO3重吸收,故血浆(HCO3)明显降低;④碳酸酐酶抑制剂(如乙酞唑胺等)的应用:可因抑制小管上皮细胞内碳酸酐酶的活性,使细胞内H2CO3,生成减少,H加解离减少,致泌H加减少,HCO3 重吸收也随之减少,因而血浆(HCO3〕明显降低。以上因肠液和尿液异常
丢失HCO3所致的代谢性酸中毒又称为失碱性酸中毒。
【机体功能和代谢变化】代谢性酸中毒发生后,通过机体各种代偿作用,使血浆HCO3增高,[H2CO3]降低,二者比值维持20/1,故pH不变,称为代偿性代谢性酸中毒。若代偿不足或酸中毒原因作用急剧,机体来不及充分发挥?代偿作用,血浆HCO3〕明显减少,pH<7.36称为失代偿性代谢性酸中毒,它对机体影响极大。以下阐述代偿和失代偿时的主要变化。
1、血液缓冲作用血浆中过量的代谢性H加可立即与HCO3和非 HCO3 缓冲碱(Buf-如Na2HPO4等结合而缓冲,即过量代谢性H加HCO3-H2CO3-H2O加H2CO加CO 或过量代谢性H加加Buf- - HBuf,缓冲碱因而减少。失碱性酸中毒时经血缓冲,结果Buf- 也下降,即Buf-加H2CO3-HBuf加HCO3(HCO3-可继续丢失)。