血气分析与酸碱失衡.ppt
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1、血气分析与酸碱失衡,概述,血气分析(Blood gas analysis),系指用血气分析仪测定血中所存在的进行气体交换的氧和二氧化碳以及有关酸碱平衡指标的参数。严格的说,血气分析是指使用血气分析仪对动脉血氧分压和二氧化碳分压的测定。,酸是指能释放出H+的物质,如H2CO3、HCl、H2SO4等。酸 碱 质子 HCl Cl-+H+碱是指能吸收H+的物质,如HCO3-、Cl-、SO42-等。,酸碱的概念,1.生命活动使细胞内外环境的H+升高或降低,生理情况下依靠机体本身的调节机制,体液的H+浓度恒定地维持在ph7.357.45,这个过程称为酸碱平衡。从定义中可以看出:正常人体液是7.40左右,属
2、于弱碱性,而不是中性的。2.如果体内酸或/和碱产生过多或不足,引起血液氢离子浓度的改变,称为 酸碱平衡失常,简称酸碱失衡。,酸碱平衡与酸碱失衡,既往称为代谢性酸中毒伴代偿性呼吸性碱中毒,现称为代谢性酸中毒伴代偿性低碳酸血症或简称单纯代谢性酸中毒,同理,呼吸性酸中毒伴代偿性代谢性碱中毒,现称为呼吸性酸中毒伴代偿性高碱酸血症或简称单纯呼吸性酸中毒。,酸碱平衡失常的命名,体液酸碱物质的来源,1.挥发性酸:代表:碳酸 CO2+H2O H2CO3 H+HCO3 正常成人在安静状态下,每天约生成CO2300400L,如全部生成H2CO3可释放出15L H+,也就是15mol H+。碳酸为体内酸性物质的最主
3、要来源。,两种酸及其来源,碳酸酐酶,2.固定酸:也称非挥发酸。不能变成气体由肺呼出,仅通过肾脏排出。食物在体内转化或经氧化后生成,如:糖酵解:甘油酸、丙酮酸、乳酸 糖氧化:三羧酸 脂肪代谢:-羟丁酸、乙酰乙酸。上述物质分解代谢产生的H+每日仅有0.050.1mol,与挥发性酸的产量相比,可谓“九牛一毛”。,来源一:体内物质代谢产生氨基酸脱氨基 来源二:食物中所含金属元素在体内的氧化产物:柠檬酸盐、苹果酸盐。人体内碱性物质的产量在数十 mol左右,与酸性物质的产量相比,相差甚远。既然人体每天产生的大量的酸而很少的碱,那为什么没有发生酸中毒呢?这是因为机体有酸碱平衡的调节系统。,碱的来源,酸碱平衡
4、调节系统,机体抵御酸碱冲击依靠四大调节系统(四大防线)血液缓冲系统 组织细胞的调节 肺的调节 肾的调节 其中肺和肾是调节系统的主力军。,血液缓冲系统由弱酸及其共轭碱构成,遇强酸时碱来缓冲,把它变成弱酸,减少H+的电离;遇强碱时酸来缓冲,把它变成弱碱,减少OH的电离。如:HCl+NaHCO3 NaCl+H2O+CO2(CO2由肺呼出)血液缓冲系统包括四个小类:碳酸氢盐缓冲系统、血红蛋白缓冲系统、血浆蛋白缓冲系统和磷酸盐缓冲系统。其中最重要的是碳酸氢盐缓冲系统(含量最多,易于调节)其特点是反应迅速,即刻开始,作用不持久,约30分钟结束。,防线一:血液缓冲系统,离子交换:主要是H+K+,ClHCO3
5、交换。,防线二:组织细胞的调节,H+K+交换,2Na+,1H+,细胞外高H+时,3K+,H+,H+,H+,H+,H+,H+,H+,H+,H+,为什么细胞内是K+被移出而不是其它离子呢?呢?原因有二:一是因为细胞内K+离子浓度高,细胞内集中了98%以上的K+,二是因为细胞膜对K+通透性好。从上面的过程及下图中可以看出,酸中毒往往伴有高K+,而碱中毒往往伴有低K+。,2Na+,1H+,3K+,酸中毒,3K+,Cl HCO3交换,Cl,HCO3,HCO3,红细胞外高HCO3时,红细胞外高Cl时,部位:红细胞。(组织细胞调节时红细胞有ClHCO3交换,但能力较弱;肾脏调节时肾小管也有ClHCO3交换,
6、能力相对较强。),Cl,Cl,HCO3,肺的调节是通过调节CO2呼出量实现的。一是CO2通过血脑屏障,刺激中枢化学感受器,兴奋或抑制呼吸中枢;二是刺激外周化学感受器(颈动脉窦和主动脉体),反射性兴奋或抑制呼吸中枢。,防线三:肺的调节,延髓化学感受器,颈动脉窦,主动脉体,泌H+排酸:H+浓度 肾小管内碳酸酐酶活性 H2CO3 H+和HCO3 泌氨中和酸 NH3+H+NH4+HCO3再吸收(主要是肾小管泌H+、泌氨同时重吸收HCO3,还有通过ClHCO3交换的方式),防线四:肾的调节,亨德森-哈塞尔巴尔赫方程式(Henderson-Hasselbalch equation)(简称HH公式),HH公
7、式,pKa=6.1,是一个常数,=0.03 是CO2的溶解系数,HH公式就可以简化为:,HCO3,PaCO2,ph,上图可以看出,PH值和HCO3成正比,和PaCO2成反比,正常情况下HCO3和PaCO2的比值时为3:5(24:40的简化结果),H2CO3,HCO3,因为HCO3由肾调节,是酸碱调节的代谢因素;PaCO2由肺调节,是酸碱调节的呼吸因素。因此HH公式可以表达为:,肾,肺,代谢因素,呼吸因素,由此可以引申出四种最基本的酸碱失衡类型:PaCO2 呼吸有关 原发呼酸 原发呼碱 HCO3 代谢有关 原发代碱 原发代酸,HCO3是体内碱性物质的代表,PaCO2是体内酸性物质的代表,因此又可
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