酸碱平衡紊乱的概念、常用指标及其意义
一、酸碱平衡紊乱的概念和类型
根据Henderson-Hasselbalch方程式:pH=pKa+lg【[HCO-3]/[H2CO3]】,可以得知血液pH值取决于[HCO-3]与[H2CO3]的比值,如果这一比值保持在20∶1,血液pH值为7.40。血液中HCO-3的浓度,受代谢因素的影响,主要与肾功能有关,如果pH值变化是由HCO-3浓度原发变动所引起,称之为代谢性酸碱平衡紊乱。血液中H2CO3的浓度,受呼吸因素影响,如果pH值变化是由H2CO3浓度原发变动所引起,称之为呼吸性酸碱平衡紊乱。在酸碱中毒时,由于体液缓冲和机体的调节,虽然HCO-3和H2CO3的浓度发生变化,但其比值仍保持20∶1,血液pH值仍为7.40,这种情况称为代偿性酸中毒或碱中毒。如果经过机体缓冲、代偿作用后,[HCO-3]与[H2CO3]的比值不能保持20∶1,pH值表现为异常,称之为失代偿性酸中毒或碱中毒。除上述单纯型外,临床上常见两种或两种以上酸碱平衡紊乱同时存在,则属于混合型酸碱平衡紊乱。
二、酸碱平衡常用指标及其意义
(一) 酸碱度(pH值)
血液pH值是血浆中H+浓度的负对数,动脉血正常pH值为7.35~7.45,平均为7.40。血浆pH值异常,表示机体是失代偿性酸碱平衡紊乱;pH值正常,可以是正常的酸碱平衡,也可能是代偿性酸碱平衡紊乱;此外,某些混合型酸碱平衡紊乱时,血浆的pH值也可以在正常范围内。
(二) 动脉血CO2分压(PaCO2)
动脉血CO2分压(PaCO2)是指在物理状态下溶解在血浆中的CO2所产生的张力。正常PaCO2为4.39~6.25 kPa(33~46 mmHg),平均为5.32 kPa(40 mmHg)。它反映了肺的通气功能,是呼吸性酸碱平衡紊乱的重要指标。PaCO2原发性增高表示CO2潴留,见于呼吸性酸中毒;PaCO2原发性降低表示肺通气过度,见于呼吸性碱中毒。在代谢性酸碱中毒时,由于机体的代偿调节,PaCO2可发生继发性降低或升高。
(三) 标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐
标准碳酸氢盐(standard bicarbonate,SB)是指全血在38 ℃,Hb氧饱和度为100%,PaCO2为5.32 kPa(40 mmHg)所测得的血浆HCO-3含量。因已排除了呼吸性因素的影响,故SB是反映酸碱平衡代谢性因素的指标,正常值为22~27 mmol/L,平均为24 mmol/L。SB降低表示代谢性酸中毒,SB升高表示代谢性碱中毒。但在呼吸性酸碱中毒时,由于肾的代偿作用,SB也可相应升高或降低。
实际碳酸氢盐(actual bicarbonate,AB)是指隔绝空气的血液标本,在实际PaCO2和血氧饱和度条件下所测得的血浆HCO-3含量。AB受呼吸和代谢两方面因素的影响。正常人AB与SB相等。AB和SB的差值反映呼吸性因素对酸碱平衡的影响。
(四) 缓冲碱
缓冲碱(buffer base,BB)是指血液中一切具有缓冲作用的负离子的总和,包括HCO-3、Hb-和Pr-等,通常以氧饱和的全血测定,正常值为45~55mmol/L,其中HCO-3为22~27 mmol/L,Hb-为6.3 mmol/L,Pr-为16~18 mmol/L。BB是反映代谢性因素的指标。代谢性酸中毒时,BB降低;代谢性碱中毒时,BB升高。(https://www.daowen.com)
(五) 碱剩余
碱剩余(base excess,BE)是指在38 ℃,PaCO2为5.32 kPa,Hb为150 g/L和氧饱和度为100%,将1 L全血或血浆滴定至pH值为7.4时所用的酸或碱的量。BE的正常值为(0±3) mmol/L。如需用酸滴定,说明受测血样碱过剩,用正值(+BE)表示,见于代谢性碱中毒;如需用碱滴定,说明受测血样碱缺失,用负值(-BE)表示,见于代谢性酸中毒。但在呼吸性酸碱平衡紊乱时,由于肾的代偿作用,BE也可增加或减少。

图6-2-1 血浆阴离子间隙图解(单位mmol/L)
(六) 阴离子间隙
阴离子间隙(anion gap,AG)是指血浆中未测定的阴离子(UA)与未测定的阳离子(UC)的差值,即AG=UA-UC。由于细胞外液阴阳离子的总量相等,故AG可用血浆中可测定的阳离子与可测定的阴离子的差求得,已知正常血清[Na+]=140mmol/L,[Cl-]=104mmol/L,[HCO-3]=24mmol/L,即AG=[Na+]-([HCO-3]+[Cl-])=[140-(24+104)] mmol/L=12 mmol/L,波动范围是(12±2) mmol/L(图6-2-1)。AG包括各种有机酸,如乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮酸、乳酸和Pr-、HPO2-4、SO2-4等,故AG增大多数是由于有机酸和无机酸的阴离子在体内蓄积所致。AG的测定对区分不同类型的代谢性酸中毒和诊断某些混合性酸碱平衡紊乱有重要意义。
知识链接
AG测定的意义
AG值是区分代谢性酸中毒类型的标志,也是判断单纯型或混合型酸碱平衡紊乱的重要指标。在病情较为复杂的病人,计算AG值能将潜在的代谢性酸中毒显露出来。例如,某肺心病、呼吸衰竭合并脑病病人,用利尿剂、激素等治疗,血气及电解质检查为:pH7.43,PaCO28.1 kPa(61 mmHg),[HCO-3]38mmol/L,[Na+140 mmol/L,[Cl-]74 mmol/L,[K+]3.5 mmol/L。该病人,PaCO2原发性增高,为慢性呼吸性酸中毒,计算[HCO-3]代偿预计值应为(31.4±3) mmol/L,实测值为38 mmol/L,表示有代谢性碱中毒存在。计算AG值,AG=(140-38-74) mmol/L=28 mmol/L,AG值明显升高,提示病人还有代谢性酸中毒存在,故病人为三重性酸碱平衡紊乱。
酸碱平衡紊乱常用指标及其意义见表6-2-1。
