第三節(jié) 單純型酸堿平衡紊亂
在病理情況下，因器官功能障礙和細(xì)胞代謝障礙或臨床治療措施不當(dāng)，使pH發(fā)生改變，并超過(guò)了機(jī)體的代償調(diào)節(jié)的范圍，必然伴有血液pH以及其他反映酸堿平衡代謝性因素的指標(biāo)和呼吸性因素的指標(biāo)的改變，從而導(dǎo)致酸堿平衡紊亂或酸堿失衡。如果原發(fā)改變只影響呼吸性因素和代謝性因素中的一個(gè)因素，并導(dǎo)致酸堿失衡，稱為單純型酸堿平衡紊亂(simple acid—base disturbance)。單純型酸堿平衡紊亂可分為四種類型，即：①代謝性酸中毒；②代謝性堿中毒；③呼吸性酸中毒；④呼吸性堿中毒。
一、代謝性酸中毒
代謝性酸中毒(metaboli cacidosis)是指原發(fā)性HC03—減少而導(dǎo)致的pH下降，是臨床常見(jiàn)的酸堿平衡紊亂之一。
(一)病因
1．固定酸產(chǎn)生過(guò)多 主要見(jiàn)于缺氧和其他代謝性疾病時(shí)體內(nèi)固定酸產(chǎn)生過(guò)多或外源性固定酸攝人過(guò)多。
(1)乳酸酸中毒(1actic acidosis) 缺氧時(shí)，細(xì)胞內(nèi)糖的無(wú)氧酵解增強(qiáng)，乳酸產(chǎn)生增多，導(dǎo)致乳酸血癥。臨床常見(jiàn)于休克、缺氧、心力衰竭、心跳驟停、呼吸衰竭、嚴(yán)重貧血、一氧化碳中毒。因肝臟疾病乳酸在肝臟的代謝障礙也可引起血中乳酸增多。
(2)酮癥酸中毒(keto—acidosis) 體內(nèi)脂肪分解時(shí)，會(huì)產(chǎn)生酮體(其中的β—羥基丁酸和乙酰乙酸為酸性物質(zhì))。體內(nèi)脂肪代謝增強(qiáng)常見(jiàn)于糖尿病、饑餓、酒精中毒等。糖尿病時(shí)，因胰島素不足，糖代謝降低，而脂執(zhí)業(yè)獸醫(yī)肪代謝增強(qiáng)，大量脂肪酸進(jìn)入肝臟，使酮體產(chǎn)生過(guò)多并超過(guò)外周組織的氧化能力和腎臟的排泄能力，從而發(fā)生酮癥酸中毒。在較長(zhǎng)時(shí)期的饑餓或禁食情況下，當(dāng)體內(nèi)糖原被消耗完后，為提供足夠的能量，體內(nèi)脂肪代謝增強(qiáng)，也可發(fā)生酮癥酸中毒。
由于固定酸的陰離子都是未測(cè)定陰離子，所以，因固定酸增多導(dǎo)致的代謝性酸中毒都有AG升高。
2．酸性物質(zhì)攝入過(guò)多 外源性固定酸攝人過(guò)多：常見(jiàn)于水楊酸中毒、甲醇中毒以及含氯的成酸性藥物使用過(guò)量，如氯化銨、鹽酸精氨酸、鹽酸賴氨酸等。在體內(nèi)氯化銨經(jīng)肝臟合成尿素，并釋放出HCl，引起高血氯性代謝性酸中毒。
2NH4C1+C02→(NH2)2CO+2HCl+H20
3．酸性物質(zhì)排出減少
(1)腎衰竭 由于腎小球?yàn)V過(guò)率嚴(yán)重降低，體內(nèi)固定酸難以從尿中排出，也可引起代謝性酸中毒。腎衰竭時(shí)主要是磷酸根和硫酸根排出減少，血中磷酸根和硫酸根濃度升高，進(jìn)而血中H+濃度升高，引起代謝性酸中毒，且AG也是增高的。
(2)I型腎小管性酸中毒(renal tubular acidosis—I，RTA—1) 發(fā)病環(huán)節(jié)是集合管的泌H+功能降低，H’在體內(nèi)蓄積，致使血中HC03—濃度進(jìn)行性下降。除遠(yuǎn)端腎小管的泌H+功能外，腎臟的其他功能可正常。
4．堿性物質(zhì)丟失過(guò)多
(1)腸道丟失HC03—過(guò)多，導(dǎo)致代謝性酸中毒。常見(jiàn)于重癥腹瀉、腸道瘺管或引流等情況。腸液中大量的HC03—被丟
(2)Ⅱ型腎小管性酸中毒(renal tubular acidosis—Ⅱ，RTA—Ⅱ) 發(fā)病環(huán)節(jié)是近端腎小管上皮細(xì)胞重吸收HC03—能力降低。主要是由于負(fù)責(zé)H+—Na+交換的轉(zhuǎn)運(yùn)體功能障礙或碳酸酐酶活性降低，導(dǎo)致HC03—重吸收減少，經(jīng)尿排出HC03—增多。除近端腎小管上皮細(xì)胞重吸收HC03—能力降低外，腎臟的其他功能可正常。
5．血液稀釋性HC03—濃度下降 見(jiàn)于大量快速輸入不含HC03—的液體，如葡萄糖、生理鹽水等，使血液中HC03—稀釋。
6．高鉀血癥 血鉀升高時(shí)，由于細(xì)胞內(nèi)外的H+—K+交換，K+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，H+由細(xì)胞內(nèi)移出細(xì)胞外，導(dǎo)致代謝性酸中毒。此時(shí)，體內(nèi)H+總量并來(lái)增加，細(xì)胞外酸中毒是由于細(xì)胞內(nèi)外H+分布異常引起的，細(xì)胞內(nèi)卻是堿中毒。高鉀血癥時(shí)，尿液呈堿性，出現(xiàn)所謂的反常性堿性尿，其機(jī)制有：①由于細(xì)胞內(nèi)堿中毒，H+濃度下降，導(dǎo)致腎小管上皮細(xì)胞泌H+減少；②遠(yuǎn)曲小管上皮細(xì)胞的K+—Na+交換與H+—Na+交換之間有競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用。高鉀血癥時(shí)，K+—Na+交換增強(qiáng)，H+—Na+交換減弱，腎排K+增多，排H+減少，尿液呈堿性。
(二)分類
根據(jù)血中AG值的變化，可將代謝性酸中毒分為AG增高型代謝性酸中毒和AG正常型代謝性酸中毒兩類。
1. AG增高型代謝性酸中毒 AG增高型代謝性酸中毒是指血中不含氯的任何固定酸的濃度升高的代謝性酸中毒。如乳酸酸中毒、酮癥酸中毒、磷酸和硫酸排出障礙在體內(nèi)蓄積、水楊酸中毒等。這些固定酸電離后釋放的H+被堿(主要是HC03—)緩沖后，留下的酸根都是未測(cè)定的陰離子，所以血中AG值增大，而HC03—濃度因被消耗而降低，血氯則仍保持正常，故又稱為血氯正常型代謝性酸中毒(圖3—5)。
2．AG正常型代謝性酸中毒 AG正常型代謝性酸中毒是指AG正常而血氯升高的代謝性酸中毒，又稱為血氯增高型代謝性酸中毒。本型酸中毒因無(wú)未測(cè)定的陰離子(酸根)在體內(nèi)增多或蓄積，故AG正常。但是，血中HC03—因大量丟失而減少，或因非固定酸的緩沖(中和反應(yīng))而降低，使細(xì)胞內(nèi)外陰陽(yáng)離子失衡，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Cl—移出至細(xì)胞外，血氯呈代償性升高。常見(jiàn)于經(jīng)腸道丟失HC03—過(guò)多、腎臟重吸收HC03—不足或泌H’障礙、使用含氯酸性藥物或碳酸酐酶抑制劑等情況。
(三)機(jī)體的代償調(diào)節(jié)與代償公式
1、血液和細(xì)胞的緩沖代償 代謝性酸中毒時(shí)，血液和細(xì)胞內(nèi)的各緩沖系統(tǒng)均能參與代償調(diào)節(jié)，而以HCO3-為主的緩沖堿則被大量消耗。此外，細(xì)胞內(nèi)外的H+—K+交換也能參與調(diào)節(jié)，可導(dǎo)致高血鉀。
2．肺臟的代償 血液和細(xì)胞的緩沖代償能力是有限的。肺臟代償則不同，不僅起效快，而且能持續(xù)不斷地將CO2呼出體外，故其代償能力快速、強(qiáng)大、醫(yī)學(xué).全在線jfsoft.net.cn持久。肺臟的代償在代謝性酸堿平衡紊亂時(shí)是早期代償機(jī)制的重要力量。代謝性酸中毒時(shí)，血中H’濃度升高，刺激頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體的化學(xué)感受器，反射性興奮呼吸中樞，使呼吸加深加快，顯著提高肺泡通氣量，促使CO2排出增多。當(dāng)pH由7．4下降到7．0
時(shí)，肺泡通氣量可由正常的4L／min增加到30L／min以上。
3．腎臟的代償 代謝性酸中毒時(shí)，腎臟也是重要的代償調(diào)節(jié)力量。，腎臟通過(guò)增強(qiáng)碳酸酐酶和谷氨酰胺酶活性，通過(guò)泌H+和泌NH4+而排酸；通過(guò)增強(qiáng)HC03—重吸收而保堿。當(dāng)腎臟本身有病變，如腎衰竭時(shí)，腎功能?chē)?yán)重障礙，其對(duì)酸堿失衡的代償調(diào)節(jié)能力也難以發(fā)揮作用。
代償公式是HC03—濃度與Pa CO2之間的關(guān)系式。由代謝性因素引起酸堿平衡紊亂時(shí)，HC03—變化是因，PaCO2變化是果，前者為原發(fā)性變化，后者為繼發(fā)性變化(與此相反，由呼吸性因素引起酸堿平衡紊亂時(shí)，Pa CO2變化是因，HCO3—變化是果)。代償公式在判定酸堿平衡紊亂類型時(shí)，有重要意義。但需要提醒的是所有的代償公式都是經(jīng)驗(yàn)公式。因此，采用不同的回歸方式所得到的代償公式可有差異。
代謝性酸中毒的代償公式為：
△PaCO2＝1．2×△[HC03-]±2
另一個(gè)常用代償公式為：
· PaCO2＝1．5×[HCO3-]十8±2
HCO3-所采用的單位是mmol／L，PaCO2采用的單位是mmHg。
(四)動(dòng)脈血?dú)庾兓?/b>
pH<7．35；AB降低，SB降低，AB<SB；BB降低；BE負(fù)值增大；AG可增高，也可正常；PaC02繼發(fā)性下
降。
(五)對(duì)機(jī)體的影響
l．心血管系統(tǒng) 代謝性酸中毒時(shí)，心血管系統(tǒng)受到嚴(yán)重影響，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
(1)心律失常 主要是室性心律失常，嚴(yán)重時(shí)可發(fā)生傳導(dǎo)阻滯，甚至心跳停搏。引起心律失常的原因是代謝性酸中毒時(shí)發(fā)生的繼發(fā)性高血鉀。代謝性酸中毒時(shí)，一方面K+經(jīng)H+—K+交換從細(xì)胞內(nèi)移出至細(xì)胞外，另一方面腎臟在代償調(diào)節(jié)過(guò)程中泌H+增強(qiáng)，泌K+減弱，腎保K+增多，故隨著酸中毒的加重，血鉀濃度也會(huì)越來(lái)越高。
(2)心肌收縮力減弱 雖然酸中毒時(shí)腎上腺髓質(zhì)釋放腎上腺素增多，但是酸中毒時(shí)的H+可以阻腎上腺素對(duì)心臟的作用。隨著酸中毒的加重，H+對(duì)心臟的抑制作用更為明顯，當(dāng)pH《7．20時(shí)，心肌收縮力大大降低，心排出量也顯著減少。酸中毒引起心肌收縮力減弱的機(jī)制主要有：①H+可競(jìng)爭(zhēng)性抑制Ca2+與肌鈣蛋白鈣結(jié)合亞單位的結(jié)合，抑制興奮—收縮耦聯(lián)；②H+抑制Ca2+從肌漿網(wǎng)釋放人胞質(zhì)；③H+抑制Ca2+內(nèi)流；④由酸中毒引起的繼發(fā)性高血鉀也能抑制Ca2+的內(nèi)流。
(3)血管系統(tǒng)對(duì)兒茶酚胺的反應(yīng)性降低 酸中毒時(shí)，血管系統(tǒng)對(duì)兒茶酚胺的反應(yīng)性降低，尤以毛細(xì)血管前括約肌最為明顯。由于血管擴(kuò)張，血管容量不斷擴(kuò)大，回心血量減少，加上心肌收縮力減弱，導(dǎo)致血壓下降。
2．中樞神經(jīng)系統(tǒng) 嚴(yán)重的代謝性酸中毒常引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)代謝障礙，主要表現(xiàn)為意識(shí)障礙、昏迷，最后可因呼吸中樞和心血管中樞麻痹而死亡，其機(jī)制包括：①酸中毒時(shí)，谷氨酸脫羧酶活性增強(qiáng)，谷氨酸在此酶的作用下生成—氨基丁酸，使腦內(nèi)抑制性神經(jīng)遞質(zhì)增多；②酸中毒使腦細(xì)胞氧化磷酸化障礙，ATP產(chǎn)生減少；③嚴(yán)重酸中毒抑制呼吸中樞和心血管中樞。
3．呼吸系統(tǒng) 代謝性酸中毒時(shí)，血中H+濃度升高，通過(guò)外周化學(xué)感受器，反射性興奮呼吸中樞，使呼吸加深加快，有時(shí)表現(xiàn)為酸中毒時(shí)的Kussmal深大呼吸。
(六)防治原則
1.防治原發(fā)病 引起代謝性酸中毒的原因很多，首先必須尋找病因并針對(duì)原發(fā)病進(jìn)行治療。病因不同，治療措施也不盡相同。若是由糖尿病引起的酮癥酸中毒，應(yīng)以胰島素治療為主。若是因原發(fā)性高鉀血癥引起的代謝性酸中毒，則應(yīng)以降低血鉀為主。
2．糾正酸中毒 代謝性酸中毒是HC03—原發(fā)性減少，所以糾正酸中毒的堿性藥物首選NaHC03。補(bǔ)堿的劑量和方法應(yīng)根據(jù)酸中毒的嚴(yán)重程度區(qū)別對(duì)待。一般原則是在血?dú)獗O(jiān)護(hù)下小量分次補(bǔ)堿。輕度代謝性酸中毒如果HC03—>16mmol／L時(shí)，可少補(bǔ)，甚至不補(bǔ)，因?yàn)橐环矫嫱ㄟ^(guò)防治原發(fā)病，酸中毒會(huì)減輕；另一方面腎臟有很強(qiáng)的排酸保堿作用，通過(guò)自身調(diào)節(jié)，也可減輕酸中毒。
3．糾正水、電解質(zhì)紊亂 酸中毒不僅使細(xì)胞內(nèi)外鉀分布異常引起高血鉀，而且可使血中游離鈣增多。當(dāng)酸中毒被糾正后，K+又返回細(xì)胞內(nèi)，可出現(xiàn)低血鉀，同時(shí)血中游離鈣也會(huì)減少，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)手足抽搐。因此，在糾正酸中毒時(shí)，應(yīng)注意防止低血鉀和血中游離鈣降低。
