人体主要通过体液缓冲系统调节、肺调节、肾调节和离子交换调节等四组缓冲对来维持及调节酸碱平衡。其中体液缓冲系统最敏感,它包括碳酸氢盐系统磷酸盐系统、血红蛋白及血浆蛋白系统,尤以碳酸氢盐系统最重要,正常时,碳酸氢盐/碳酸为20:1。肺调节一般在10 ~30分钟发挥作用,主要以CO2形式排出挥发性酸。离子交换调节一般在2 ~4小时之后发挥作用。肾调节最慢,多在数小时之后发生,但其作用强而持久,且是非挥发性酸和碱性物质排出的唯一途径。体液缓冲系统和离子交换是暂时的,过多的酸或碱性物质需最终依赖肺和肾的清除。如果体内酸和(或)碱过多或不足,引起血液氢离子浓度改变,可导致酸碱平衡失常。
酸碱平衡指标
临床上主要测定pH、呼吸性和代谢性因素三方面的指标。
(一) pH
为H浓度的负对数值。正常动脉血pH为7.35 ~7.45 ,平均7.40,比静脉血约高0.03 ,受呼吸和代谢双重因素的影响。pH>7. 45表示碱中毒;<7. 35表示酸中毒;7.35 ~7.45有三种可能:①酸碱平衡正常;②处于代偿期的酸碱平衡失常;③混合型酸碱平衡失常。单凭pH不能区别代谢性或呼吸性、单纯性或复合性酸碱平衡紊乱。人体的pH可耐受范围为6.8~7.8。pH(非呼吸性pH)是血标本用40mmHg的CO2平衡后测定的pH,由于不受呼吸因素的影响,故可反映代谢性酸碱平衡情况。正常动脉血pH为7.40。
(二) H*浓度
正常动脉血的H浓度为(40+5) nmol/L, H浓度与pH星反对数关系。
(三)二氧化碳分压( PaCO2)
为溶解于动脉血中的CO2所产生的压力。正常动脉血为35~45mmHg,平均为40mmHg,反映肺泡中的CO2浓度,为呼吸性酸碱平衡的重要指标:增高表示通气不足,为呼吸性酸中毒;降低表示换气过度,属呼吸性碱中毒。代谢性因素可使PaCO2呈代偿性改变,代谢性酸中毒时PaCO2降低,代谢性碱中毒时升高。
(四)标准碳酸氢盐( standard bicarbonate , SB)
指在标准条件下所测得的HCO含量。标准条件是指在37C条件下,全血标本与PaCO2为40mmHg的气体平衡后,使血红蛋白完全氧合所测得的HCO;含量。正常值为22 ~26(平均24)mmol/L。SB不受呼吸因素的影响,反映HCO;的储备量,是代谢性酸碱平衡的重要指标。SB增加提示代谢性碱中毒,减低提示代谢性酸中毒。
(五)实际碳酸氢盐( actual bicarbonate , AB)
指在实际条件下所测得的HCO3含量。AB反映机体实际的HCO3含量,故受呼吸因素的影响。
正常人SB=AB=22~26mmol/L。SB增高可能提示代谢性碱中毒或代偿后的呼吸性碱中毒。AB与SB的差数反映呼吸因素对HCO3影响的强度:AB>SB表示CO2潴留,提示呼吸性酸中毒;AB<SB表示CO2排出增多,提示呼吸性碱中毒;AB与SB均低,而AB=SB,提示失代偿的代谢性酸中毒,而AB<SB则可能为代偿后的代谢性酸中毒或代偿后的呼吸性碱中毒,也可能为代谢性酸中毒和呼吸性碱中毒并存;若AB与SB均高,AB= SB ,提示失代偿的代谢性碱中毒,而AB>SB则可能为代偿后的代谢性碱中毒或代偿后的呼吸性酸中毒,也可能为代谢性碱中毒合并呼吸性酸中毒。
(六)缓冲碱( buffer base BB)
是指血中能起缓冲作用的总碱量,包括开放性缓冲阴离子(碳酸氢盐)、非开放性缓冲阴离子(血红蛋白、血浆蛋白、磷酸盐等)的总和。BB只受血红蛋白浓度的影响,是反映代谢性酸碱平衡的又一指标, BB减少表示酸中毒,增加表示碱中毒。
(七)碱剩余( base excess , BE)或碱缺乏( base deficit, BD)
指在温度为37~38°C、CO2分压为40mmHg的标准条件下滴定血液标本,使pH等于7.40所消耗的酸量( BE)或碱量( BD) ,正常值为0+2. 3。BE说明BB增加,用正值表示;BD说明BB减少,用负值表示。BE表示代谢性碱中毒,BD表示代谢性酸中毒;BE和BD不受呼吸因素的影响。临床上常用的BE有全血BE(BEb)和细胞外BE(BEect,BEHb5)两种,正常值为-3~+3mmol/L,平均值为0。因血液血红蛋白(Hb)的变化可影响BEb,故测定BEb时必须用实际的血液Hb浓度进行校正。
(八)二氧化碳结合力( CO2CP)
是指血液中HCO3和H2CO3中CO2含量的总和,正常值22~29(平均25)mmol/L。CO2CP受代谢和呼吸双重因素的影响,减少可能为代谢性酸中毒或代偿后的呼吸性碱中毒,增多可能为代谢性碱中毒或代偿后的呼吸性酸中毒。
(九)阴离子隙( anion gap ,AG)
临床上常用可测定的阳离子减去可测定的阴离子之差表示，阴离子隙( mmol/L)= (Na' +K*)-( HCO;+CI),或=Na*-( HCO;+Cl~)。AG正常值8~ 16(平均12 ) mmol/L,> 16mmol/L常表示有机酸增多的代谢性酸中毒,<8mmol/L可能是低蛋白血症所致。
酸碱平衡失常
体内产生或摄入的酸性或碱性物质超越了其缓冲、中和与排除的速度和能力,在体内蓄积，即发生酸碱平衡失常。早期由于HCO3/H2CO,等的缓冲,尚能使其比值保持在20:1,pH和H*浓度维持在正常范围,称为代偿性酸中毒或碱中毒。当病情严重,代偿失效, HCO;/H2CO3比值不能保持在20:1,pH和H*浓度超过正常范围时,则发生失代偿性酸中毒或碱中毒。
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