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2014-01-26T16:39:21Z

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[[代谢性酸中毒]]（Metabolic Acidosis）的特征是[[血浆]]［HCO-］[[原发性]]减少。

代谢性酸中毒又可根据AG是否增加分为二类：AG增加类代谢性酸中毒，病人血浆［Cl-］水平正常，亦即文献上经常提到的正常血氯性[[代谢]]性酸在毒。AG正常类代谢性酸中毒，病人血浆［Cl-］水平却升高，亦即文献上经常提到高血氯性代谢性酸中毒（见图6-2）。这其间的关系我们在本章未尾部分介绍清楚。

{{图片|gl0qxnt6.jpg|正常和代谢性酸中毒时的负离子间隙改变类型}}

图6-2　正常和代谢性酸中毒时的负离子间隙改变类型

'''（一）原因和机制'''

'''1.酸性物质产生过多'''

（1）[[乳酸]][[酸中毒]]：乳酸酸中毒（Lactic Acidosis）可见于各种原因引起的[[缺氧]]，其发病机制是缺氧时[[糖酵解]]过程加强，乳酸生成增加，因氧化过程不足而积累，导致[[血乳酸]]水平升高。这种酸中毒很常见。临床上伴有缺氧的病人[[休克]]、严重[[贫血]]、[[呼吸]]暂停、[[心脏停搏]]、CO[[中毒]]、[[氰化物中毒]]、[[癫痫]]发作及过于剧烈的运动、洒精中毒时的[[心脏]][[呼吸抑制]]、严重[[肝病]]时[[肝脏]]对乳酸[[代谢障碍]]、[[糖尿病]]病人的糖氧化障碍、[[白血病]]时可能出现的恶性[[细胞]]糖酵解和加强等等均经常遇到。

乳酸酸中毒的特点：

[[血液]]中乳酸浓度升高，例如严重休克病人[[动脉血]]乳酸水平升高10倍以上。

血液中［乳酸-］/［[[丙酮]]酸-］比值增大（正常血浆乳酸浓度约1mmol/L，丙酮酸浓度约0.1mmol/L，二者比值为10：1）。

AG增大，血氯正常。故属于AG增加类正常血氯性代表谢性酸中毒。此种酸中毒血浆乳酸浓度常可超过6mmol/L，高者可达12mmol/L。［乳酸根－］是未测定负离子之一，其增加当使负离子间隙增加。这种病人丙酮酸也有增加。

（2）[[酮症酸中毒]]：酮症酸中毒（Ketoacidosis）是本体脂大量动用的情况下，如糖尿病、[[饥饿]]、[[妊娠]]反应较长时间有[[呕吐]][[症状]]者、[[酒精中毒]]呕吐并数日少进食物者，脂肪酸在肝内氧化加强，[[酮体生成]]增加并超过了肝外利用量，因而出现酮[[血症]]。酮体包括丙酮、β－[[羟丁酸]]、[[乙酰乙酸]]，后两者是有机酸，导致代谢性酸中毒。这种酸中毒也是AG增加类正常血氯性代谢性酸中毒。

因[[胰岛素]]缺乏而发生糖尿病的病人，可以出现严重的酮症酸中毒，甚而致死。因为正常时人体胰岛素对抗[[脂解]][[激素]]，使指解维持常量。当胰岛素缺乏时，脂解激素如[[ACTH]]、[[皮质醇]]、[[胰高血糖素]]及[[生长激素]]等的作用加强，大量激活[[脂肪细胞]]内的[[脂肪酶]]，使[[甘油三酯]]分解为[[甘油]]和脂肪酸的过程加强，脂肪酸大量进入肝脏，肝脏则生酮显著增加。

肝脏生酮增加与[[肉毒碱]][[酰基转移酶]]（Acylcarnitine transferase）活性升高有关。因为正常时胰岛素对比酶具有抑制性调节作用，当[[胰岛]]毒缺乏时此[[酶活性]]显著增强。这时进入肝脏的脂肪酸形成脂肪酰[[辅酶A]]（Fatty acyl- CoA）之后，在此酶作用下大量进入[[线粒体]]，经β－氧化而生成大量的[[乙酰辅酶]]A，乙酰辅酶A是合成酮体的基础物质。正常情况下，乙酰辅酶A经[[柠檬酸]][[合成酶]]的[[催化]]与[[草酰乙酸]]缩合成柠檬酸而进入[[三羧酸循环]]，或经乙酰辅酶A[[羧化酶]]的作用生成[[丙二酰辅酶]]A而合成脂肪酸，因此乙酰辅酶A合成酮体的量是很少的，肝外完全可以利用。此外，糖尿病病人[[肝细胞]]中增多的脂肪酰辅酶A还能抑制柠檬酸合成酶和乙酰辅酶A羧化酶的活性，使乙酰辅酶A进入三羧酸循环的通路不畅，同时也不易合成脂肪酸。这样就使大量乙酰辅酶a 肝内缩合成酮体。

非糖尿病病人的酮症酸中毒是[[糖原]]消耗补充不足，机体进而大量动用脂肪所致，如饥饿等。

{{图片|gl0qxmu4.png|[[糖尿病酮症酸中毒]]的可能机制}}

图6-3　糖尿病酮症酸中毒的可能机制

{{图片|gl0qxpu7.png|糖尿病时酮体生成增多的机制}}

图6-4　糖尿病时酮体生成增多的机制

'''2.[[肾脏]]排酸保碱[[功能障碍]]'''

不论[[肾小管]][[上皮细胞]]H＋排泌减少和碳酸氢盐生成减少还是[[肾小球滤过率]]严重下降，不论急性或[[慢性肾功能衰竭]]，均能引起肾性代谢性酸中毒。由于肾脏是机体[[酸碱平衡]]调节的最终保证，故[[肾衰]]的酸中毒更为严重，也是不得不采取[[血液透析]]措施的临床危重情况之一。

（1）[[肾功能衰竭]]：肾功能衰竭如果主要是由于肾小管功能障碍所引起时，则此时的代谢性酸中毒主要是因小管上皮细胞产NH3及排H＋减少所致。正常肾小管上皮细胞内[[谷氨酰胺]]及[[氨基酸]]由血液供应，在[[谷氨酰胺酶]]及氨基酸化酶的催化作用下不断生成NH3，NH3弥散入管腔与肾小管上皮细胞分泌的H＋结合形成NH4+，使尿液pH值升高，这就能使H＋不断分泌入管腔，完成排酸过程。原尿中的[[Na]]+被NH4＋不断换回，与HCO3-相伴而重新入血成为NaHCO3。这就是肾小管的主要排酸保碱功能。当肾小管发生病变从而引起此功能严重障碍时，即可发生酸中毒。此类酸中毒因[[肾小球]]滤过功能无大变化，并无酸类的阴离子因滤过障碍而在体内[[潴留]]，其特点为AG正常类高血氯性代谢性酸中毒。也就是说HPO4=、SO4=等阴离子没有潴留，故AG不增加，而HCO3-[[重吸收]]不足，则由另一种容易调节的阴离子Cl-代替，从而血氯上升。

肾功能衰竭如果主要是肾小球病变而使滤过功能障碍，则一般当肾小球滤过率不足正常的20％时，血浆中未测定阴离子HPO3=、SO4=和一些有机酸均可因潴留而增多。这时的特点是AG增加类正常血氯性代谢性酸中毒。HPO4=滤出减少，可以使可[[滴定]]酸排出减少，从而导致H＋在体内潴留。

{{图片|gl0qxvt7.jpg|糖尿病酮症酸中毒的可能机制}}

图6-3 糖尿病酮症酸中毒的可能机制

（2）[[碳酸酐酶抑制剂]]：例如使用[[乙酰唑胺]]作为利尿时，由于该药物抑制了肾小管上皮细胞中的[[碳酸酐酶]]活性，使CO2＋H2O→H2CO3→H＋＋HCO3-反应减弱，H+分泌减少，HCO3-重吸收减少，从而导致AG正常类[[高血氯性酸中毒]]。此时Na+、K+、HCO3-从尿中排出高于正常，可起利尿作用，用药时间长要注意上述类型酸中毒。

（3）[[肾小管性酸中毒]]：肾小管性酸中毒（Renal Tubular Acidosis, [[RTA]]）是肾脏酸化尿液的功能障碍而引起的AG正常类高血氯性代谢性酸中毒。目前按其发病机理可分四型。

{{图片|gl0qxrqr.jpg|糖尿病时酮体生成增多的机制}}

图6-4　糖尿病时酮体生成增多的机制

Ⅰ型－远端肾小管性酸中毒（Distal RTA）。是远端小管排H＋障碍引起的。此时远端小管不能形成并维持正常管内与管周液的H＋陡峭浓度差。小管上皮细胞形成H2CO3障碍，且管腔内H+还可弥散回管周液。它可能是肾小管上皮细胞排H+的一系列结构、功能和代谢的不正常引起的。其病因有原发性、[[自身免疫]]性、[[肾钙化]]、[[药物中毒]]（[[两性霉素B]]、[[甲苯]]、锂[[化合物]]、某些镇痛剂及麻醉剂）、[[肾盂肾炎]]、尿路阻塞、[[肾移植]]、麻疯、遗传性[[疾病]]、[[肝硬化]]等。

Ⅱ型—近端肾小管性酸中毒（Proximal RTA）。是近端小管重吸收HCO3-障碍引起的。此时尿中有大量HCO3-排出，血浆HCO3-降低。如果我们人为地将这类病人的血浆HCO3-升至正常水平并维持之，即可到肾丢失HCO3-超过滤过量的15％，这是一个很大的量。因此可导致严重酸中毒。当血浆HCO3-显著下降，酸中毒严重时，病人尿中HCO3-也就很少了，用上述办法方可观测到其障碍之所在。此型RTA的发病机理可能系[[主动转运]]的能量不足所致，多系遗传性的代谢障碍。

Ⅲ型－即Ⅰ－Ⅱ混合型，既有远端小管酸化尿的功能障碍，也有近端曲管重吸收HCO3-的障碍。

Ⅳ型－据目前资料认为系远端曲管阳离子交换障碍所致。此时管腔膜对H+通过有障碍。病人有低肾素性低[[醛固酮]]血症，高血钾。K+高时，与H+竞争，也使肾NH4+排出下降，H+潴留。常见于醛固酮缺乏症、肾脏对醛固酮反应性降低或其他如Ⅰ型或Ⅱ型的一些原因引起。

（4）[[肾上腺皮质]]功能低下（[[阿狄森氏病]]）：一方面由于[[肾血流量]]下降，缓冲物质滤过减少，形成可滴定酸少；另一方面由于Na+重吸收减少，NH3和H+的排出也就减少，因为Na+的重吸收与NH3及H+的排出之间存在着一个交换关系。

'''3.肾外失碱'''肠液、[[胰液]]和[[胆汁]]中的［HCO3-］均高于血浆中的［HCO3-］水平。故当[[腹泻]]、[[肠瘘]]、[[肠道减压]]吸引等时，可因大量丢失［HCO3-］而引起AG正常类高血氯性代谢性酸中毒。[[输尿管乙状结肠吻合术]]后亦可丢失大量HCO3-而导致此类型酸中毒,其机理可能是Cl-被动重吸收而HCO3-大量排出，即Cl-－HCO3-交换所致。

'''4.酸或成酸性药物摄入或输入过多'''　[[氯化铵]]在肝脏内能分解生成氨和[[盐酸]]，用此[[祛痰]]剂日久量大可引起酸中毒。NH4Cl→NH3＋H+＋Cl-。为AG正常类高血氯性代谢性酸中毒。[[氯化钙]]使用日久量大亦能导致此类酸中毒，其机制是[[Ca]]++在肠中吸收少，而Cl-与H+相伴随而被吸收，其量多于Ca++，Ca++能在肠内与缓冲碱之一的HPO4=相结合，使HPO4=吸收减少。Ca++也能与H2PO4-相结合生成不吸收的Ca3（PO4）2和H+，而H+伴随Cl-而被吸收。

[[水杨酸]]制剂如[[阿斯匹林]]（[[乙酰水杨酸]]）在体内可迅速分解成水杨酸，它是一个有机酸，消耗血浆的HCO3-，引起AG增加类正常血氯性代谢性酸中毒。

[[甲醇中毒]]时由于[[甲醇]]在体内代谢生成甲酸，可引起严重酸中毒，有的病例报告血pH可降至6.8。误饮含甲醇的工业[[酒精]]或将甲醇当作酒精饮用者可造成中毒。我国1987年曾发生过大批中毒病例。除甲醇的其它中毒危害外，AG增加类正常血氯性代谢性酸中毒是[[急性中毒]]的重要死亡原因之一。积极作用NaHCO3抢救的道理就在于此。

酸性食物如[[蛋白质]]代谢最终可形成[[硫酸]]、[[酮酸]]等，当然，在正常人并无问题。但是当[[肾功能]]低下时，高蛋白饮食是可能导致代谢性酸中毒的。这也是AG增加类正常血氯性代谢性酸中毒。

输注氨基酸溶液或[[水解蛋白]]溶液过多时，亦可引起代谢性酸中毒，特别是氨基酸的盐酸盐，在代谢中会分解出HCl来。这些溶液制备时pH值均调至7.4，但其盐酸盐能在代谢中分解出盐酸这一点仍需注意。临床上根据情况给病人补充一定量NaHCO3的道理就在于此。

'''5.稀释性酸中毒'''大量输入[[生理盐水]]，可以稀释体内的HCO3-并使Cl-增加，因而引起AG正常类高血氯性代谢性酸中毒。

'''（二）机体的[[代偿]]调节'''

机体发生代谢性酸中毒时，前面所提到的一整套调节机构将发挥代偿调节作用。如能保持pH值在正常范围内则称代偿性代谢性酸中毒，pH值低于正常下限则为失代偿性代谢性酸中毒。

1.细胞外液缓冲酸中毒时细胞外液［H+］升高，立即引起缓冲化学反应。以缓冲碱中HCO3-这一数量最多的为例，反应如下：

H+＋HCO3-→H2CO3→H2O＋CO2↑

CO2通过呼吸加强而排出，HCO3-减少。

2.呼吸代偿［H+］升高时，剌激[[延脑]][[呼吸中枢]]、[[颈动脉体]]和[[主动脉]]体[[化学感受器]]，引起呼吸加深加快，[[肺泡通气量]]加大，排出更多CO2。

3.细胞外离子交换　H+进入细胞，K+出至细胞外。H+离子在细胞内与缓冲物质Pr-、HPO4=、[[Hb]]-等结合而被缓冲。H+亦能与骨内阳离子交换而缓冲。

4.肾脏代偿代谢性酸中毒非因肾脏功能障碍引起者，可由肾脏代偿。肾脏排酸的三种形式均加强。

（1）排H+增加，HCO3-重吸收加强：酸中毒时肾小管上皮细胞的碳酸酐酶活性增高，生成H+及HCO3-增多，H+分泌入管腔，换回Na+与HCO3-相伴而重吸收。显然这是一种排酸保碱过程。

（2）NH4+排出增多：酸中毒时肾小管上皮细胞产生NH3增多，可能是产NH3的[[底物]]如谷氨酰胺此时易于进入线粒体进行代谢的缘故。NH3弥散入管腔与H+结合生成NH4+，再结合阴离子从尿排出。这是肾脏排H+的主要方式，故[[代偿作用]]大。此过程伴有NaHCO3重吸收的增多。

（3）可滴定酸排出增加：酸中毒时肾小管上皮细胞H+分泌增多，能形成更多的酸性磷酸盐。

[[Image:gl0qxunv.jpg]]

Na2HPO4+H+→NH2PO4＋Na+　　　　(排出)　（伴HCO3-重吸收）

Na2HPO4多带一个H+排出，同时也有[[碳酸氢钠]]重吸收的增加。Na2HPO4即是可滴定其量的酸性物质。

失代偿性代谢性酸中毒时反映酸碱平衡的指标变化如下：

pH↓　CO2C.P.↓

S.B. ↓　B.B.↓

A.B.↓　B.E.负值增大

A.G.未测定负离子增多者A.G.增加

未测定负离子不增者B.G.不增加

'''(三)对机体的影响'''

代谢性酸中毒对[[心血管]]和[[神经系统]]的功能有影响。特别是严重的酸中毒,发展急速时可由于这两大重要系统的功能障碍而导致死亡。[[慢性酸中毒]]还能影响[[骨骼系统]]。

1.[[心血管系统]]功能障碍：H+离子浓度升高时,心血管系统可发生下述变化：

（1）[[毛细血管前括约肌]]在［H+］升高时，对儿茶酚胺类的反应性降低，因而松弛扩张；但微[[静脉]]、[[小静脉]]都不如此敏感，因而仍能在一定［H+］限度内保持原口径。这种前松后不松的[[微循环]][[血管]]状态，导致[[毛细血管]]容量不断扩大，回心血量减少，[[血压]]下降，严重时可发生休克。

（2）心脏收缩力减弱，搏出量减少。正常时Ca++与[[肌钙蛋白]]的钙[[受体]]结合是[[心肌]]收缩的重要步骤，但在酸中毒H+与Ca++竞争而抑制了Ca++的这种结合，故心肌收缩性减弱。既可加重微循环障碍，也可因供氧不足而加重已存在的酸中毒。

（3）[[心律失常]]：当细胞外液［H+］升高时，H+进入细胞内换出K+，使血钾浓度升高而出现[[高钾血症]]，从而引起心律失常。此外酸中毒时肾小管上皮细胞排H+增多，竞争性地抑制排K+，也是高钾血症的机制之一。再就是肾功能衰竭引起的酸中毒，高钾血症更为严重。此种心律失常表现为[[心脏传导阻滞]]和[[心室]][[纤维性颤动]]。

2.神经系统功能障碍；代谢性酸中毒时神经系统功能障碍主要表现为抑制，严重者可发生[[嗜睡]]或[[昏迷]]。其发病机制可能与下列因素有关：（1）酸中毒时脑组织中[[谷氨酸]][[脱羧酶]]活性增强，故γ－[[氨基丁酸]]生成增多，该物质对[[中枢神经系统]]有抑制作用：（2）酸中毒时[[生物]][[氧化酶]]类的活性减弱，[[氧化磷酸化]]过程也因而减弱，[[ATP]]生成也就减少，因而脑组织能量供应不足。

3.骨骼系统的变化：慢性代谢性酸中毒如慢性肾功能衰竭、肾小管性酸中毒均可长时间存在达数年之久，由于不断从[[骨骼]]释放出钙盐，影响小儿骨骼的[[生长发育]]并可引起[[纤维性骨炎]]和[[佝偻病]]。在成人则可发生[[骨质]]软化病。

除以上三个主要方面的影响外，其它如呼吸功能也有改变。在代谢方面因许多酶的活性受抑制而有代谢紊乱。

'''（四）防治原则'''

1.积极防治引起代谢性酸中毒的原发病，纠正水、[[电解质紊乱]]，恢复有效循环[[血量]]，改善组织[[血液灌流]]状况，改善肾功能等。

2.给碱纠正代谢性酸中毒：严重酸中毒危及生命，则要及时给碱纠正。一般多用NaHCO3以补充HCO3-，去缓冲H+。[[乳酸钠]]也可用，不过在[[肝功能不全]]或乳酸酸中毒时不用，因为乳酸钠经肝代谢方能生成NaHCO3。[[三羟甲基氨基甲烷]]（Tris-hydroxymethylAminomethane THAM或Tris）近来常用。它不含Na+、HCO3-或CO2。其分子结构式为（CH2OH）3CNH2，它是以其OH-去中和H+的

例如：H2CO3＋OH-→H2O＋HCO3-；HCl＋OH-→H2O＋Cl-。可挥发酸均能中和。因此它可以用于代谢性酸中毒、[[呼吸性酸中毒]]，也可用于[[混合性酸中毒]]病人。

[[Image:gl0qxx14.jpg]]

它的缺点是用得过多过快，病人呼吸抑制能导致缺氧及CO2重新积累。因为它能同时迅速降低H+和Pco2之故。此外，此药输注时不可漏出血管外，因为剌激性强能引起组织[[坏死]]。这些均应在使用中加以注意。

3.处理酸中毒时的高钾血症和病人失钾时的[[低钾血症]]：酸中毒常伴有高钾血症，在给碱纠正酸中毒时，H+从细胞内移至细胞外不断被缓冲，K+则从细胞外重新移向细胞内从而使血钾回降。但需注意，有的代谢性酸中毒病人因有失钾情况存在，虽有酸中毒但伴随着[[低血钾]]。纠正其酸中毒时[[血清]]钾浓度更会进一步下降引起严重甚至致命的低血钾。这种情况见于糖尿病人[[渗透性利尿]]而失钾，腹泻病人失钾等。纠正其酸中毒时需要依据血清钾下降程度适当补钾。

严重肾功能衰竭引起的酸中毒，则需进行[[腹膜透析]]或血液透析方能纠正其水、电解质、酸碱平衡以及代谢尾产物潴留等紊乱。
==参看==
*[[代谢性酸中毒]]
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病理生理学/代谢性酸中毒 - 版本历史

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