酸碱平衡及其异常
(一)正常酸碱平衡的调节
人体绝大部分情况处于酸负荷过多状态,成年人平均每天产酸约40~50 mmol,来源于摄入食物及体内代谢。酸碱平衡的调节由三大体系完成:缓冲对体系、呼吸系统及肾脏。细胞外液的缓冲对主要为HCO-3/H2CO3,少数为磷酸缓冲对,细胞内则为蛋白质缓冲体系。酸负荷进入体内后,首先由缓冲对中和形成CO2由呼吸系统排出体外。肾脏通过肾小管的作用,重吸收滤液中大量的HCO-3,以保证体内的碱储不从肾脏丢失;通过可滴定酸(主要为磷酸)排泌H+,通过铵的形成及排泌再生由于缓冲酸性物质而消耗的碱储。三大系统中起效最快的是缓冲体系,但作用程度有限。呼吸系统起效次于缓冲体系,但作用时间和程度均较强。肾脏起效最慢,但作用最持久、最彻底。常用判断酸碱失衡的临床指标:
1.pH
pH判断血液的酸碱度的指标,是血液氢离子浓度的负对数值。正常:7.35~7.45。计算值为:
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pH升高,提示为碱中毒,降低则表示为酸中毒。pH正常,临床上可有三种情况:①存在酸碱平衡紊乱,但处于充分代偿状态;②存在混合性酸碱平衡紊乱;③无酸碱平衡紊乱。
2.标准碳酸氢根(SB)和实际碳酸氢根(AB)
SB指在标准条件下(38 ℃,PaCO2 5.33 kPa,完全氧合Hb)所测的HCO-3浓度,AB为实测的HCO-3,正常情况AB=SB。AB>SB提示存在呼吸性酸中毒,AB<SB提示存在呼吸性碱中毒,AB与SB同步增加,提示代谢性碱中毒,同步减少提示代谢性酸中毒,两者正常值为24 mmol/L(22~27 mmol/L)。
3.缓冲碱(buffer base,BB)
缓冲碱指血中能作为缓冲的总碱量,是反映代谢性酸碱失衡的指标之一。BB包合了全部缓冲阴离子的总量:HCO-3;血浆蛋白;血红蛋白;磷酸盐等。根据测定标本分为全血BB及血浆BB,前者正常值为50 mmol/L,后者为42 mmol/L。
4.碱剩余(BE)
碱剩余指在标准条件下,滴定血标本使其pH恢复至7.40所需的酸或碱的量。加酸为正值,加碱为负值,BE表示该血标本的实测BB较在同样条件下测得的正常BB的差值。BE为正提示代谢性碱中毒,负值提示代谢性酸中毒。在呼吸酸碱紊乱时经过肾脏代偿后,BE亦可出现相应改变。BE的正常值为-3~+3 mmol/L,平均为0,测定时需用实际血液Hb校正。
5.二氧化碳结合力(CO2CP)
二氧化碳结合力指将系统的静脉血标本分离出血浆用40 mmHg CO2分压气体平衡后,所测得的血浆CO2含量,表示体内HCO-3及碳酸的总CO2量,受代谢和呼吸的双重影响。正常值为50%~70%(容积),平均为58%,或23~31 mmol/L(平均27 mmol/L)。
6.二氧化碳分压(PaCO2)
二氧化碳分压指溶解在动脉血中的二氧化碳所产生的压力,反映呼吸因素。正常为4.67~6.0 kPa(35~45 mmHg),平均:5.33 kPa(40 mmHg)。
7.血氧饱和度50%时的氧分压(P50O2):
血氧饱和度50%时的氧分压反映Hb与氧的亲和力,正常为3.7 kPa(26.8 mmHg)。降低表示氧离曲线左移,不利于组织摄氧。增高表示氧离曲线右移,有利于组织摄氧。pH降低,PaCO2增加,温度升高及2,3二磷酸甘油酸(2,3DPG)增加均使P50O2增加。反之出现相反变化。
8.阴离子隙(AG)
细胞外液中末测定的阴离子(UA)与未测定的阳离子(UC)之差即为阴离子隙,由于呈电中性,Na++UC=Cl-+ HCO-3+UA,所以AG=UA-UC=Na+- (Cl--HCO-
3),正常值为12 mmol/L,AG增高的临床意义远远大于减低,除少数与阴离子蛋白增多、未测定阳离子过少(如低钾、低镁或低钙等)有关,大部分AG升高与代谢性酸中毒有关,是代谢性酸中毒分类的重要指标。(https://www.daowen.com)
(二)酸碱平衡异常
1.代谢性酸中毒
原发于HCO-3减少的酸碱平衡紊乱称为代谢性酸中毒。根据AG正常或升高,分为高AG性代谢性酸中毒及正常AG高氯性酸中毒两类,前者主要见于尿毒症、乳酸酸中毒(缺氧及组织灌注不够所致)、酮症酸中毒(糖尿病及饥饿所致)及其他中毒(如乙醇)等。正常AG高氯性酸中毒,主要为肾脏酸化功能障碍,如肾小管酸中毒、肠道碱性液体丢失过多(腹泻、肠瘘等)及某些酸性物质(如HCl、NH4Cl、精氨酸等)输入过多所致。代谢性酸中毒时呼吸出现代偿,PaCO2下降。如完全代偿,可不出现血pH下降。
代谢性酸中毒主要累及呼吸及心血管系统,表现为呼吸加深加快、外周血管扩张等。神经系统症状有烦躁不安、精神恍惚、嗜睡,甚至昏迷等。症状常常被原发病表现所掩盖。
治疗原则为控制原发病,碱性物质的补充及其他电解质紊乱的纠正。补碱时须注意酸中毒纠正不宜过快,否则易加重组织缺氧,加重原发病变。
2.代谢性碱中毒
原发因素为HCO-3的增多,由于呼吸代偿,可出现CO2潴留,PaCO2增高。代谢性碱中毒的持续维持与细胞外容量减少、钾缺乏、PaCO2长期慢性升高、醛固酮增多或活性增强等有关。此外,碱性物质摄入增多,超过肾脏代偿能力时也会导致代谢性碱中毒。
代谢性碱中毒的临床表现不很典型,表现为呼吸浅慢,可有面部及四肢肌肉的抽搐。代谢性碱中毒时,血红蛋白对氧的亲和力加强,氧离曲线左移,才加重组织缺氧。
除积极治疗、控制原发病外,纠正代谢性碱中毒持续维持的因素非常重要。如细胞外容量减少者,积极补充生理盐水即可纠正(称为对氯反应的碱中毒);钾缺乏者应积极予以补充;PaCO2的长期升高者应从改善通气、减少CO2潴留着手,严重碱中毒者可适当予以酸性物质如氯化铵或盐酸精氨酸等。
3.呼吸性酸中毒
由于肺通气、弥散或肺循环功能障碍而致CO2潴留,血pH下降者称为呼吸性酸中毒。
任何影响到呼吸系统正常功能的疾病,包括呼吸中枢病变、肺和胸部疾患导致CO2潴留,均为呼吸性酸中毒的原发病因。
呼吸性酸中毒的临床表现为缺氧和CO2潴留。急性患者主要表现为缺氧,慢性者以CO2潴留为主要表现。
临床上解除呼吸性酸中毒最有效的办法是尽快恢复有效的呼吸功能。特别是急性患者,应保持呼吸道通畅,必要时应迅速采用人工呼吸、气管插管等辅助呼吸措施。对于慢性患者,应积极治疗原发病。严重酸中毒时可适当予以碱性药物。
4.呼吸性碱中毒
肺过度通气、排出CO2过多使PaCO2下降导致呼吸性碱中毒。主要由于呼吸中枢功能异常所导致,如疾病(代谢性脑病;中枢神经病变:脑炎、脑膜炎等)、某些刺激呼吸中枢的药物。应用呼吸机时呼吸频率过快或潮气量过大亦可引起。
临床表现为低二氧化碳血症及组织缺氧,表现为神经肌肉兴奋性增高、肌肉颤动、四肢抽搐等、脑血管痉挛、血乳酸增加。
除治疗原发病外,可用含5%CO2的氧气吸入。在人工呼吸时调节呼吸频率,减少潮气量。
5.混合性酸碱平衡紊乱
临床上出现的酸碱平衡紊乱不同程度地表现为混合性,可以有各种不同的组合,病情复杂,给临床诊治带来一定的难度。从pH角度表现为互相加重的组合有呼吸性酸中毒+代谢性酸中毒,呼吸性碱中毒+代谢性碱中毒;表现为互相抵消的组合:代谢性酸中毒+呼吸性碱中毒,呼吸性酸中毒+代谢性碱中毒,代谢性酸中毒+代谢性碱中毒。
诊断上应紧紧抓住原有疾病,结合现有症状及实验室检查结果。治疗应抓住患者的主要问题,治疗和控制原发疾病,积极排除或纠正许多可逆性的问题,同时注意纠正其他水、电解质代谢紊乱。