第二节 酸碱平衡紊乱的类型及常用指标

一、酸碱平衡紊乱的分类

根据血液pH的变化可将酸碱平衡紊乱分为两大类，即酸中毒（pH＜7.35）和碱中毒（pH＞7.45）。血液含量主要受代谢因素的影响，因此，由血液浓度原发性降低或增高引起的酸碱平衡紊乱，称为代谢性酸中毒或代谢性碱中毒；H2CO3含量主要受呼吸因素影响，由血液H2CO3浓度原发性降低或增高引起的酸碱平衡紊乱，称为呼吸性碱中毒或呼吸性酸中毒。患者体内只存在一种酸碱平衡紊乱称为单纯性酸碱平衡紊乱（simple acid-base disturbance）；若同时发生两种或两种以上的酸碱平衡紊乱，则称为混合性酸碱平衡紊乱（mixed acid-base disturbance）。在单纯性酸碱平衡紊乱中，由于机体的调节代偿作用，虽然体内酸或碱的含量已经发生变化，但[]/[H2CO3]值仍维持在20∶1，即血液pH在正常范围，这种单纯性的酸碱平衡紊乱称为代偿性酸碱平衡紊乱；如果血液pH已偏离正常范围，则称为失代偿性酸碱平衡紊乱。

二、反映酸碱平衡的常用指标及意义

（一）pH和H+浓度

溶液的酸碱度常用H+浓度和pH表示。由于血液H+浓度很低（平均为40nmol/L），一般采用pH来表示血液酸碱度。血液pH是指动脉血中H+浓度的负对数。正常人动脉血pH的范围为7.35～7.45，平均7.40。pH是判断酸碱平衡紊乱的首要检测指标，测定pH可以反映酸碱平衡紊乱的性质和程度，如pH＜7.35为失代偿性酸中毒，pH＞7.45为失代偿性碱中毒。但是，通过Henderson-Hasselbalch方程，即式（4-1），可以看出血液pH主要取决于血液中[]与[H2CO3]（αPaCO2）的比值。由此可见，即使[]与[H2CO3]的绝对值已经发生变化，只要两者的比值维持在20∶1，血pH也能保持在正常范围内。因此，当动脉血pH在正常范围时，可能有以下三种情况：①酸碱平衡状态；②代偿性酸碱平衡紊乱；③同时存在程度相近的混合性酸碱平衡紊乱。另外，动脉血pH本身不能区分酸碱平衡紊乱的类型，要判定是代谢性还是呼吸性酸碱平衡紊乱，还需进一步了解血浆和H2CO3浓度的具体数值和变化情况。

其中pKa为H2CO3解离常数的负对数，38℃时为6.1，比较恒定。[]主要由肾脏调节，正常平均值为24mmol/L。H2CO3浓度由CO2溶解量dCO2决定，dCO2=CO2在血中的溶解度（α）× PaCO2（Henry定律）, α为0.03, PaCO2主要由肺通气量控制，正常平均值为40mmHg。

案例4-1分析 患者血液pH为7.40，在正常范围内，但不能排除酸碱失衡。因为血pH主要取决于血液中[]与[H2CO3]（αPaCO2）的比值。由此可见，即使[]与[H2CO3]的绝对值已经发生变化，只要两者的比值维持在20∶1，血液pH仍能保持在正常范围内。因此，当动脉血pH在正常范围时，可能有三种情况：①酸碱平衡状态；②代偿性酸碱平衡紊乱；③同时存在程度相近的混合性酸碱平衡紊乱。

（二）动脉血二氧化碳分压

动脉血二氧化碳分压（PaCO2）是指血浆中呈物理溶解状态的CO2分子所产生的张力。机体代谢产生的CO2随静脉血回流到右心，然后通过肺血管进入肺泡，随呼气排出体外。由于CO2通过呼吸膜的弥散速度非常快，故PaCO2与PACO2（肺泡气CO2分压）非常接近，其差值可忽略不计，因此测定PaCO2可了解肺通气情况，即PaCO2与肺通气量成反比，通气不足时，PaCO2升高；通气过度时，PaCO2降低。因此，PaCO2是反映呼吸性酸碱紊乱的重要指标，正常值为33～46mmHg，平均为40mmHg。PaCO2＜33mmHg，表明通气过度，CO2呼出过多，见于呼吸性碱中毒或代偿后的代谢性酸中毒；反之，PaCO2＞46mmHg，表明通气不足，体内有CO2潴留，见于呼吸性酸中毒或代偿后的代谢性碱中毒。

（三）标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐

标准碳酸氢盐（standard bicarbonate, SB）是指全血标本在标准条件（即温度38℃，血红蛋白氧饱和度为100%, PaCO2为40mmHg的气体平衡）下所测得的血浆的量。正常值为22～27mmol/L，平均值为24mmol/L。由于是在标准化后测定血浆HCO-3的浓度，所以SB去除了呼吸因素的影响，是判断代谢性因素的重要指标。代谢性酸中毒时SB降低，代谢性碱中毒时SB升高。但在呼吸性酸或碱中毒时，由于肾脏的代偿也可发生继发性增高或降低。

实际碳酸氢盐（actual bicarbonate, AB）是指隔绝空气的血标本，在被检者实际的PaCO2、体温和血氧饱和度的条件下测得的血浆浓度。AB受呼吸和代谢两方面因素的影响。

AB、SB均为反映血浆浓度的指标，生理情况下AB等于SB。因为SB是排除呼吸因素影响的代谢指标，而AB是受呼吸因素影响的代谢指标，所以当AB与SB的变化不相等时，AB与SB的差值可以反映机体的呼吸功能。在呼吸性酸中毒时，AB＞SB；呼吸性碱中毒时AB＜SB。

（四）缓冲碱

缓冲碱（buffer base, BB）是指血液中一切具有缓冲作用的负离子（如等）的总和，通常以氧饱和的全血在标准状态下测定，正常值为（50±5）mmol/L。代谢性酸中毒时BB减少，而代谢性碱中毒时BB升高。BB是反映代谢性酸碱紊乱的指标。

（五）碱剩余

碱剩余（base excess, BE）是指在标准条件下，用酸或碱滴定全血标本至pH为7.40时所需的酸或碱的量。若用酸滴定，才能使血液p H达7.4，则表示被测血液中碱过多，BE用正值表示；如用碱滴定，才能使血液p H达7.4，说明被测血液中酸过多，BE用负值表示。由于BE是在标准条件下测定的，所以也是一个反映代谢性因素的指标，正常值在-3.0mmol/L至3.0mmol/L之间。代谢性碱中毒时，BE正值加大；代谢性酸中毒时，BE负值加大。在呼吸性酸或碱中毒时，由于肾的代偿作用，BE也可高于或低于正常。

（六）阴离子间隙

阴离子间隙（anion gap, AG）是指血浆中未测定的阴离子（undetermined anion, UA）与未测定的阳离子（undetermined cation, UC）的差值，即AG=UA-UC。由于细胞外液阴、阳离子总量相等，所以AG可以根据血浆中已测定的Na+、Cl-和算出，即AG=[Na+]-（[]+[Cl-]）=140-（24+104）=12mmol/L（图4-4A），故AG的正常值为（12 ±2）mmol/L。病理情况下，AG可增高也可降低，但增高的意义较大，常见于乳酸堆积、酮症酸中毒等固定酸增多的情况。目前多以AG是否大于16mmol/L，作为判断是否存在AG增高型代谢性酸中毒的依据。但在某些情况下，如大量使用含钠药物、骨髓瘤患者体内本周氏蛋白过多也可引起AG增高，此时，AG增高与代谢性酸中毒无关。AG降低在判断酸碱失衡方面意义不大，常见于血浆中未测定阴离子减少，如低蛋白血症等，也可见于未测定阳离子（如K+、Mg2+、Ca2+等）浓度明显增高。

总之，AG是评价酸碱平衡的重要指标，检测AG有助于区分代谢性酸中毒的类型和诊断混合性酸碱平衡紊乱。