三、碱中毒

三、碱中毒

血液的pH值超过7.45时,可发生碱中毒。pH值在7.5以上时,则出现严重碱中毒。碱中毒分为代谢性碱中毒和呼吸性碱中毒。

(一)代谢性碱中毒

1.原因

(1)碱性物质摄入过多:口服或静脉注射碱性药物(如NaHCO3)过多时,易导致血浆内NaHCO3浓度升高。肾脏具有较强的排泄NaHCO3的能力,因此若肾功能不全的患畜摄入碱性物质过多,可引起代谢性碱中毒。

(2)酸性物质丧失过多:

1)酸性物质随胃液丢失:猪、犬等动物因患胃炎引起严重呕吐,可导致胃液中的盐酸大量丢失。肠液中的NaHCO3不能被来自胃液中的H+中和而被吸收入血,从而使血浆NaHCO3含量升高。

图3.7 两种类型酸中毒机制

2)酸性物质随尿丢失:任何原因引起醛固酮分泌过多时,促进肾远曲小管上皮细胞排H+保Na+、排K+保Na+,引起H+随尿流失增多,相应发生NaHCO3回流入血增多而导致代谢性碱中毒。低血钾时,远曲小管上皮细胞泌K+减少,泌H+增多,引起NaHCO3的生成和重吸入血增多,也可导致代谢性碱中毒。

(3)低氯性碱中毒:Cl是唯一能和Na+在肾小管内被相继重吸收的负离子。如机体缺氯,则肾小管液内Cl浓度降低,Na+不能充分与Cl以NaCl的形式重吸收,因而肾小管上皮细胞则以加强泌H+、泌K+的方式与肾小管液内Na+进行交换。Na+被吸收后即与肾小管上皮细胞生成的HCO3结合成NaHCO3,后者重吸收增加并进入血液,可引起代谢性碱中毒。

2.机体的代偿性调节

(1)血液的缓冲调节:当体内碱性物质增多时,血浆缓冲系统与之反应。这样可在一定限度内调整NaHCO3/H2CO3的比值。因血液缓冲系统的组成成分中酸性成分远低于碱性成分(如NaHCO3/H2CO3比值为20∶1),故血液缓冲体系对碱性物质的处理能力有限。

(2)肺脏的代偿调节:由于血浆NaHCO3含量原发性升高,H2CO3含量相对不足,血浆pH值升高,对呼吸中枢产生抑制作用。于是呼吸运动变浅变慢,肺泡通气量降低,CO2排出减少,使血浆H2CO3含量代偿性升高,以调整和维持NaHCO3/H2CO3的比值。但呼吸变浅变慢又导致缺氧,故这种代偿作用也是很有限的。

(3)肾脏的代偿调节:代谢性碱中毒时,血浆中NaHCO3浓度升高,肾小球滤液中HCO3含量增多。同时,血浆pH值升高,肾小管上皮细胞的碳酸酐酶和谷氨酰胺酶活性都降低,肾小管上皮细胞泌H+、泌NH3减少,导致HCO3重吸收入血减少,随尿排出增多。这是肾脏排碱保酸作用的主要表现形式。

(4)组织细胞的代偿调节:细胞外液H+浓度降低,引起细胞内的H+与细胞外的K+进行跨膜交换,结果导致细胞外液H+浓度有所升高,但往往伴发低血钾症。

通过上述代偿反应,如果NaHCO3/H2CO3比值恢复为20∶1,血浆pH值在正常范围内(多偏于正常值的上限),称为代偿性代谢性碱中毒。如果代偿后NaHCO3/H2CO3比值仍大于20∶1,血浆pH值升高,则称为失代偿性代谢性碱中毒。

(二)呼吸性碱中毒

1.原因

(1)某些中枢神经系统疾患:在脑炎、脑膜炎等疾病的初期,可引起呼吸中枢兴奋性升高,呼吸加深加快,导致肺泡通气量过大,呼出大量CO2,使血浆H2CO3含量明显降低。

(2)某些药物中毒:某些药物如水杨酸钠中毒时,也可兴奋呼吸中枢,导致CO2排出过多。

(3)机体缺氧:动物初到高山高原地区,因大气氧分压降低,机体缺氧,导致呼吸加深加快,排出CO2过多。

(4)机体代谢亢进:外环境温度过高或机体发热,由于物质代谢亢进,产酸增多,加之高温血的直接作用,可引起呼吸中枢的兴奋性升高。

2.机体的代偿性调节

(1)血液的缓冲调节:呼吸性碱中毒时血浆H2CO3含量下降,NaHCO3浓度相对升高。

通过此反应可使血浆H2CO3含量有所回升。H+由红细胞内H-Hb、H-HbO2和血浆内H-Pr解离释放。

(2)肺脏的代偿调节:呼吸性碱中毒时,由于CO2排出过多,血浆CO2分压降低,可抑制呼吸中枢,使呼吸变浅变慢,从而减少CO2排出,使血浆H2CO3含量有所回升。但在呼吸性碱中毒时,肺脏的这种代偿性反应是很弱的。

(3)肾脏的代偿调节:急速发生的呼吸性碱中毒,肾脏来不及进行代偿。当慢性呼吸性碱中毒时,肾小管上皮细胞碳酸酐酶活性降低,H+的形成和排泌减少,肾小管液内HCO3重吸收也随之减少,即NaHCO3随尿排出增多。

(4)组织细胞的代偿调节:呼吸性碱中毒时,血浆H2CO3迅速减少,HCO3相对升高,此时血浆HCO3转移进入红细胞,而红细胞内等量Cl移至细胞外。此外,细胞内H+逸出至细胞外,细胞外液中K+进细胞内。结果在血浆HCO3下降的同时导致血氯升高,血钾降低。

经上述代偿后,如果NaHCO3/H2CO3的比值恢复至20∶1,血浆pH值在正常范围内(多偏于正常值上限),称为代偿性呼吸性碱中毒。如经代偿,NaHCO3/H2CO3仍大于20∶1,血浆pH值高于正常值,则称为失代偿性呼吸性碱中毒。

(三)碱中毒对机体的影响

1.中枢神经系统功能的改变 碱中毒时,由于血浆pH值升高,引起脑组织中γ-氨基丁酸转氨酶的活性增高,γ-氨基丁酸分解代谢加强,脑内含量减少,对中枢神经系统的抑制性作用减弱,患畜呈现躁动、兴奋不安等症状。

正常时红细胞内H+与血红蛋白结合(生成H-Hb)能影响血红蛋白的空间构型,使之与O2的亲和力下降。碱中毒时,由于红细胞内H+浓度代偿性下降,故导致血红蛋白与O2的亲和力增高,对组织的供氧能力降低。此外,血浆CO2分压降低可引起脑血管收缩和脑血流量减少。因此,严重碱中毒可引起脑组织缺氧,患畜可由兴奋转化为萎靡不振,精神沉郁,甚至发生昏迷。

2.神经肌肉功能的改变 pH值升高时,血浆内结合钙增多,而游离钙(Ca2+)减少。引起神经肌肉组织的兴奋性升高,患畜出现肢体肌肉抽搐,反射活动亢进,甚至发生痉挛。

3.血钾浓度的改变 碱中毒时,肾小管上皮细胞代偿性排H+减少(保酸),排K+增多;加之细胞外液K+进入细胞内交换H+,故引起血钾浓度降低。低血钾导致心肌兴奋性升高,传导性降低,严重时引起心律失常。低血钾也可导致骨骼肌兴奋性降低,甚至发生麻痹。

四型酸碱平衡障碍的原因及变化特点详见表3.1。

表3.1 四型酸碱平衡障碍的原因及变化特点

作业与思考题

一、小结与讨论

1.水肿的形成因素与常见的水肿类型。

2.脱水的原因分类与特点。

3.酸中毒的发生原因与分类。

二、复习思考题

1.名词解释:水肿、积水、浮肿、心性水肿、肾性水肿、营养不良性水肿、脱水、代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒。

2.水肿形成的因素有哪几种?其形成机制如何?

3.简述心性水肿的发生机制。

4.肝脏疾病为何能形成腹水?

5.皮肤黏膜水肿时的主要病理变化有哪些?

6.脱水可分为哪几种类型?各具有哪些特点?

7.代谢性酸中毒和呼吸性酸中毒的发生原因各有哪些?

(杨保栓)