遗传代谢障碍疾病引起的乳酸性酸中毒与人体酸碱紊乱
遗传代谢疾病会引起人体酸碱调节紊乱与高乳酸血症，这些异常的代谢紊乱往往是确诊疾病的蛛丝马迹，患者因为代谢障碍引起此类危机，如果没有及时确诊与治疗，往往会引起严重的后果。
关于乳酸性酸中毒的往期文章：
遗传代谢线粒体肌病脑病伴高乳酸血症及卒中样发作MELAS：乳酸中毒和碳酸氢盐治疗
遗传代谢病IEMIEM中最常见的酸碱失衡类型：代谢性酸中毒与呼吸性碱中毒
一、遗传性代谢紊乱IEM或IMD是一大类影响正常生化、代谢途径的疾病：
小分子疾病:（1）蛋白质（氨基酸）代谢障碍类疾病和有机酸血症；（2）碳水化合物代谢障碍；(3)脂肪酸代谢障碍；(4)卟啉、血红素代谢障碍；(5)矿物质吸收和运输障碍。
细胞器类疾病：(1) 溶酶体和溶酶体相关细胞器疾病 (2) 过氧化物酶体疾病；（3）线粒体脑肌病。
其他：（1）嘌呤、嘧啶及神经递质代谢疾病 (2)维生素及非蛋白质辅因子代谢及转运障碍； (3)能量代谢障碍；
这些代谢循环通路障碍，如果不经治疗，往往会连带全身多器官、系统病变，而临床上比较常见的是患者以精神异常或者运动障碍、肌病、消化系统问题、眼科异常等病症就诊。
本合集将此类以眼科、肌病、精神异常等临床病症为代表的遗传代谢病系列汇总在这个合集并持续更新，希望给未经确诊的患者一些临床提示，希望患者家属将这些蛛丝马迹的病症汇总给专业的代谢医生分析，争取早日确诊，得到规范治疗，从而避免疾病引起的继发性脏器损伤，以及家族相关疾病预防与再生殖预警。
乳酸，也称为乳酸，是身体主要通过葡萄糖在无氧条件下（即无氧）分解产生的物质，如无氧糖酵解。无氧糖酵解是指以三磷酸腺苷（ATP）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的形式为细胞提供能量的主要途径。产生最多乳酸的组织包括肌肉细胞和红细胞，脑组织、皮肤和胃肠道产生的乳酸较少。乳酸随后释放到血液中，由肝脏和肾脏代谢，可用于糖异生。糖异生是指从非碳水化合物底物（例如乳酸）合成葡萄糖和能量。
典型的乳酸水平通常较低，低于 2 mmol/L，范围在 0.5-1 mmol/L 之间。当乳酸水平升至 2-4 mmol/L 时，就会发生高乳酸血症。如果水平超过4 mmol/L，则称为严重高乳酸血症。血清乳酸水平升高可能是表明预后不良的危险因素。
2、乳酸有什么作用？
乳酸是细胞呼吸、葡萄糖产生、炎症调节和分子信号传导中的重要分子。在厌氧条件下，葡萄糖（更具体地说，丙酮酸）转化为乳酸，以便为细胞产生能量。能量也可以在肾脏中产生，其中乳酸可以被氧化以产生能量并产生CO 2，这个过程消耗氧气但产生ATP。此外，乳酸可用于糖异生，这是一个在肝脏和肾脏中发生的过程，可以通过消耗氧气和 ATP 将乳酸转化为葡萄糖。乳酸还具有抗炎作用并促进免疫耐受，并且作为信号分子在记忆形成和神经保护、伤口愈合、缺血性组织损伤、癌症生长和癌症转移中发挥重要作用。
3、乳酸代谢
血乳酸水平反映了组织中乳酸的产生和吸收之间的平衡。乳酸由丙酮酸无氧糖酵解产生，并被烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD) 依赖性乳酸脱氢酶 (LDH) 代谢为丙酮酸，随后在线粒体中氧化为二氧化碳和水 。通常，乳酸与丙酮酸的比例为10:1；[NADH]/[NAD+]的比率决定平衡。在无氧糖酵解过程中，每摩尔葡萄糖产生两摩尔三磷酸腺苷 (ATP)。乳酸是碳水化合物和非必需氨基酸代谢中最重要的中间体之一。细胞相互作用和代谢的复杂性意味着乳酸可以被认为是一种细胞的废物，但对于另一种细胞来说是有用的底物；事实上，乳酸是中间代谢中回收率最高的物质之一 。身体的每个器官都能产生乳酸；肌肉和红细胞 (RBC) 是生理条件下负责生产的主要组织。身体每天产生约 1500 mmol 的乳酸。肝脏（60%）和肾脏（30%）是参与乳酸处理的主要器官。由组织产生并由肝脏和肾脏摄取和代谢的内部循环称为科里循环（乳酸循环cori cycle）。肾脏排泄乳酸的阈值为 6–10 mmol/L，因此只有严重高乳酸血症时肾脏排泄才显着。
休息时，总乳酸生成由皮肤 (25%)、红细胞 (20%)、中枢神经系统 (20%)、肌肉 (25%) 和胃肠道 (10 %) 。在剧烈运动期间，骨骼肌贡献了大部分升高的乳酸水平。
George Brooks 于 1985 年提出了乳酸梭的概念 。骨骼肌是乳酸梭的主要组成部分，无论是在乳酸的产生还是净吸收和利用方面。在静息条件下，血液中的乳酸和丙酮酸浓度达到平衡。在压力或运动期间，平衡会转向无氧糖酵解中的净乳酸产生，并且肌肉中的乳酸吸收减少，在恢复过程中，甚至当运动时间延长时，骨骼肌从乳酸的净生产者转变为乳酸的净消费者，通过肌肉吸收乳酸并通过氧化去除乳酸。因此，乳酸代谢是一个比最初想象的更加动态的过程。乳酸不再被认为是一种没有出路的产品；它是一种有用的代谢中间体，可以在组织区室之间快速交换。此外，在低强度和中等强度运动中，乳酸被发现是一种重要的、可以说是最重要的糖异生前体。Miller 等人进行了使用乳酸钳的实验。并表明乳酸与葡萄糖竞争作为碳水化合物燃料来源，从而节省血糖供其他不氧化乳酸的组织使用。此外，心脏和大脑似乎在剧烈运动期间可能对净乳酸吸收有显着贡献，利用血液中的乳酸作为燃料。
生理乳酸代谢
(A) 在稳态条件下，葡萄糖转化为丙酮酸，然后在线粒体中完全氧化为 CO2，总共产生了 38 个 ATP 分子。(B) 在应激条件下，糖酵解速率显着增加，丙酮酸的产生使 TCA 循环代谢它的能力饱和，因此丙酮酸被分流到乳酸的产生中，净生成 2 个 ATP 分子。(C) 在恢复阶段，乳酸转化回丙酮酸并分流至 TCA 循环，每个乳酸分子产生 18 个 ATP 分子。
红细胞和血浆提供了细胞间乳酸穿梭的关键环节。运动期间，乳酸由骨骼肌产生，并按照浓度梯度从肌肉扩散到组织液、血浆，然后到达红细胞。细胞膜中的单羧酸转运蛋白将乳酸转运至红细胞，建立并维持这种浓度梯度。当血液被输送到具有净乳酸吸收的区域时，该过程被逆转以将乳酸输送到氧化组织。在大多数情况下，红细胞吸收乳酸的速度与其从肌肉扩散到血浆的速度相同。事实上，红细胞/血浆比率通常设置为大约 0.5 的恒定值，这意味着血浆将含有全血乳酸含量的 70%，红细胞将含有 30%。
在过去的 20 年里，围绕细胞内运输的乳酸代谢理论出现了一种额外但补充的理论。Brooks 于 1998 年提出了细胞内穿梭。其基础是，LDH 在糖酵解途径中的所有酶中具有最高的 Vmax，并且丙酮酸到乳酸反应的平衡位于有利于乳酸的产生。乳酸似乎是在细胞质中产生的，然后转运到线粒体中，在线粒体中被线粒体 LDH 转化回丙酮酸，并被丙酮酸脱氢酶氧化为乙酰辅酶 A，进入克雷布氏循环。
3、什么是乳酸性酸中毒
乳酸性酸中毒是指乳酸水平升高和个体血清pH值降低至等于或小于7.35的组合（是这两个临床症状的集合）。它被认为是住院患者中代谢性酸中毒的最常见原因。
乳酸性酸中毒是由于血乳酸升高引起的高阴离子间隙代谢性酸中毒。乳酸性酸中毒是由于乳酸产生过多、乳酸代谢减少或两者兼而有之。
乳酸是葡萄糖和氨基酸代谢的正常副产物。乳酸性酸中毒有两种主要类型：
A型乳酸性酸中毒与B型乳酸性酸中毒
第三种类型，D-乳酸性酸中毒（D-乳酸脑病）是一种不常见的乳酸性酸中毒。
A型乳酸性酸中毒
A 型乳酸性酸中毒是最严重的形式，当缺血组织中乳酸过量产生时就会发生，乳酸是缺氧期间无氧生成 ATP（三磷酸腺苷）的副产品。生产过剩通常发生在低血容量性休克、心源性休克或感染性休克的全身组织灌注不足期间，并且由于灌注不良的肝脏中乳酸代谢下降而恶化。由于肺部疾病和各种血红蛋白病引起的原发性缺氧也可能发生这种情况。
A型乳酸性酸中毒是由于组织灌注不足和长期缺氧引起的。它通常发生在氧气消耗量大于氧气输送量时，导致细胞进行无氧糖酵解以获取能量。A型乳酸性酸中毒可由所有休克亚型（例如，脓毒症、心源性、低血容量、梗阻性）、局部缺血（例如，四肢、肠系膜）和无氧肌肉活动（例如，高强度间歇训练、举重）引起。
B型乳酸性酸中毒
B 型乳酸性酸中毒发生在正常的整体组织灌注（因此产生 ATP）的状态下，并且不那么严重。B 型乳酸酸中毒是由灌注不足和组织缺氧以外的原因引起的，导致组织功能受损和无法处理可用的丙酮酸，与缺氧无关，乳酸升高可能是乳酸产生增加、乳酸清除率降低或两者兼而有之的结果。因此，产生丙酮酸的替代代谢途径出现，激活乳酸循环，从而导致高水平的乳酸。B型乳酸酸中毒的原因包括：局部组织缺氧（例如，用力时剧烈使用肌肉、癫痫发作、体温过低颤抖）、某些全身性和先天性疾病、癌症以及摄入某些药物或毒素。药物包括核苷逆转录酶抑制剂以及双胍类二甲双胍和苯乙双胍（尽管苯乙双胍不再可用）。由于肝功能不全或硫胺素缺乏，代谢可能会降低。
B型乳酸性酸中毒的发生不伴有低氧血症或缺氧，它有三个子类别：
B1 型是由抑制乳酸代谢能力的潜在疾病引起的：败血症、慢性肾病、肝功能衰竭、癌症或其治疗后果、急性严重病毒性疾病、疟疾、霍乱、硫胺素（维生素 B1）缺乏、线粒体疾病、艾滋病、糖尿病相关酮症酸中毒。
B2 型是某些药物和毒素的副作用：例如，扑热息痛、抗惊厥药、酒精、阿司匹林、抗结核治疗、乙二醇、氰化物、山梨醇、硝普钠、过度全胃肠外营养 (TPN) 方案、乳果糖、茶碱、去甲肾上腺素（去甲肾上腺素）、安非他明、罂粟碱、三聚乙醛、丙戊酸、一氧化碳中毒、可卡因、核苷逆转录酶抑制剂（抗逆转录病毒治疗）、β-肾上腺素能激动剂吸入器、肾上腺素注射液用于严重过敏反应、利奈唑胺（一种抗生素）、异丙酚（一种麻醉剂）、二甲双胍（一种用于治疗糖尿病的药物）。
B3 型是由于代谢乳酸所需的特定酶的罕见先天性缺陷所致：
糖原贮积症、果糖1,6-二磷酸酶缺乏症、丙酮酸羧化酶缺乏症、丙酮酸脱氢酶缺乏症、氧化磷酸化缺陷、有机酸血症、原发性乳酸中毒（例如丙酮酸脱氢酶缺乏症、丙酮酸羧化酶缺乏症、细胞色素氧化酶缺乏症）、严重维生素缺乏症（特别是硫胺素）、氨基酸病、糖原储存障碍、线粒体疾病（例如线粒体脑脊髓病伴乳酸酸中毒和中风（MELAS））、短肠综合征中的 D-乳酸酸中毒、过度劳累、长时间全身性癫痫发作。
B型乳酸性酸中毒通常被认为是高乳酸血症，没有组织缺氧的证据；然而，B 型乳酸性酸中毒的许多原因都有隐匿性低灌注。常见药物和毒素，如核苷逆转录酶抑制剂 (NRTI)、有毒酒精、水杨酸盐、丙泊酚和氰化物，可干扰氧化磷酸化，导致乳酸性酸中毒 。二甲双胍抑制线粒体呼吸链复合物 1，还抑制肝脏糖异生，从而加速乳酸产生并减少乳酸代谢，[-激动剂，包括可卡因、肾上腺素、吸入沙丁胺醇和特布他林，刺激有氧糖酵解，导致乳酸水平升高。
某些多系统疾病也会导致高乳酸血症。乳酸酸中毒是糖尿病酮症酸中毒 (DKA) 的常见表现，其根源可能是多因素的，原因包括二甲双胍的使用、红细胞中 D-乳酸的产生，以及无氧糖酵解增加导致的 L-乳酸的产生。硫胺素缺乏也是 B 型乳酸性酸中毒的公认原因，因为硫胺素是丙酮酸脱氢酶和有氧糖酵解的重要辅助因子，基因突变所致，该基因编码线粒体 tRNA ，导致线粒体能量产生受损。与 MELAS（线粒体癫痫、乳酸性酸中毒和中风样发作）相关的乳酸性酸中毒。严重的肝脏疾病会因清除率降低而导致乳酸堆积。乳酸酸中毒可能是嗜铬细胞瘤的一个表现特征，或者是肾上腺切除术中的术中并发症；这可能是由于肾上腺素诱导的糖异生导致血浆丙酮酸水平升高以及儿茶酚胺诱导的血管收缩导致外周组织缺血。乳酸性酸中毒已被描述与血液系统恶性肿瘤和实体瘤有关；提出的机制包括肿瘤细胞糖酵解活性增加（Warburg 效应）、肿瘤组织缺氧以及肝转移导致的乳酸清除率降低
在败血症和败血性休克病例中，A 型和 B 型乳酸酸中毒之间的区别可能会模糊。脓毒症与大循环功能障碍有关，导致动脉低血压、微循环功能障碍以及组织吸收氧气和营养物质减少。然而，组织缺氧在脓毒症高乳酸血症的病因中的作用受到了挑战。研究表明，危重疾病中乳酸水平升高是由于糖酵解速率增加以及丙酮酸脱氢酶活性限制。戈尔等人进行的另一项研究。研究表明，与健康志愿者相比，脓毒症患者的耗氧量以及葡萄糖和丙酮酸的产生和氧化速率更高。得出的结论是，脓毒症相关的高乳酸血症可能不是由于组织缺氧，而是丙酮酸产生率显着增加的后遗症。在低流量和正常至高流量休克模型中，肾上腺素浓度也会升高；因此，休克状态下肌肉乳酸释放的很大一部分是通过儿茶酚胺刺激 β2-肾上腺素受体来调节的，而不是由于组织缺氧所致 。
任何高乳酸血症的诊断都需要寻找根本原因，以便指导治疗。
D-乳酸酸中毒
D-乳酸酸中毒是一种不常见的乳酸酸中毒，会产生过量的 D-乳酸。D-乳酸通常是少量产生的，是结肠中细菌碳水化合物代谢的产物。在接受空回肠旁路手术或肠切除术并导致短肠综合征的患者中，会产生过量的 D-乳酸并被全身吸收。它在循环中持续存在，因为人乳酸脱氢酶只能代谢 L-乳酸，但它在化学上与 L-乳酸相似，并且对酸碱平衡具有相似的影响。
4、乳酸性酸中毒原因
乳酸升高可能是乳酸产生增加、乳酸 清除率降低或两者兼而有之的结果。体内乳酸积聚的原因有多种，其中包括败血性休克、组织灌注不足（例如，由于一氧化碳暴露）、心脏骤停后、局部组织缺血、无氧肌肉活动、糖尿病酮症酸中毒、毒素和药物、硫胺素缺乏、恶性肿瘤和肝功能衰竭。
感染性休克通常与导致动脉低血压的心血管功能障碍以及周围组织用于氧气和营养物质交换的灌注减少有关。因此，随后在血液中积累的乳酸可以成为休克个体的有用监测标记。同样，任何形式的缺血（即氧气输送受限或不足），如其他类型的休克（例如，心源性休克、阻塞性休克、失血性休克）、由于心脏骤停期间血流不足而导致的心脏骤停、一氧化碳中毒或局部组织缺血会导致乳酸堆积。乳酸增加的一个非常常见且良性的原因是无氧肌肉活动，这会导致剧烈运动后肌肉酸痛。运动过程中，骨骼肌产生的乳酸多于肝脏代谢的乳酸。此外，糖尿病酮症酸中毒会因灌注不足和代谢 应激而影响乳酸水平。一些药物和毒素，如酒精、双胍类（例如二甲双胍）、核苷逆转录酶抑制剂、水杨酸盐和异烟肼，也会增加乳酸水平。硫胺素缺乏会将代谢转变为增加无氧碳水化合物代谢，因为硫胺素是多种细胞酶的重要辅助因子，包括丙酮酸脱氢酶，丙酮酸脱氢酶是有氧碳水化合物代谢的重要组成部分。最后，由于肝脏无法清除过多的乳酸，恶性肿瘤和肝功能衰竭主要会增加乳酸。
5、 乳酸酸中毒的症状和体征
乳酸性酸中毒的症状和体征主要取决于潜在疾病的症状和体征（例如，A 型为休克，B 型为毒素摄入）。
摄入高碳水化合物后会出现神经系统症状，包括精神错乱、共济失调和言语不清，这是 D-乳酸性酸中毒的特征。
6、乳酸酸中毒的诊断
乳酸的正常范围：0.6-1.8mmol/L、高乳酸血症：2 至 5 mmol/L 的水平、严重乳酸酸中毒：> 5 mmol/L、乳酸> 8mmol/L 死亡率高
动脉血气 (ABG) 和血清电解质测量
计算阴离子间隙和增量间隙
血乳酸水平
A 型和 B 型乳酸性酸中毒的 ABG 值与其他代谢性酸中毒相同。诊断需要血液 pH < 7.35 且乳酸 > 45 至 54 mg/dL（> 5 至 6 mmol/L）。不太极端的乳酸和 pH 值变化被称为高乳酸血症。
在D-乳酸性酸中毒中，阴离子间隙低于碳酸氢根(HCO 3 - )减少的预期，并且可能存在尿渗透压间隙（计算的和测量的尿渗透压之间的差异）。典型的实验室乳酸测定对 D-乳酸不敏感。特定的 D-乳酸水平是可用的，有时需要澄清患有多种潜在原因（包括肠道问题）的患者酸中毒的原因。
7、乳酸酸中毒的治疗
对症治疗
A 型和 B 型乳酸性酸中毒的治疗与其他代谢性酸中毒的治疗类似。
治疗病因至关重要。在治疗组织灌注不足时，应尽可能省略加压剂，因为它们可能会加剧组织缺血。碳酸氢盐在高阴离子间隙酸中毒中具有潜在危险，但当 pH < 7.00 时可以考虑使用，目标 pH 值≤ 7.10。
对于 D-乳酸酸中毒，治疗方法是静脉输液、限制碳水化合物，有时口服抗生素（例如甲硝唑）治疗短肠综合征，使用碳酸氢盐治疗严重酸中毒。
乳酸性酸中毒的处理原则是：
如果可能的话，诊断并纠正任何根本原因。
恢复足够的氧气输送到组织，特别是足够的组织灌注。
应急管理：
检查气道、呼吸和循环。按照指示立即复苏。
将患者放在 SaO 2监视器上。
给予 100% 氧气。
考虑对 SaO 2恶化的患者进行插管和通气支持（听取高级急症室/医疗/麻醉建议）。
如果存在心动过速、低血压或毛细血管再充盈不良等灌注不足的迹象，则获得静脉通路并给予晶体或胶体液体推注。
如果怀疑病因是心力衰竭，则输液时要小心。
由于患者有心律失常的倾向，因此对患者进行心脏监测。
紧急转介至急症医疗队。
治疗任何明显的根本原因 - 例如，静脉注射抗生素治疗感染，如果怀疑缺乏硫胺素，则静脉注射硫胺素。
进一步管理：
一些人使用碳酸氢钠来纠正酸中毒，但它的使用不应该是常规的，并且仍然存在争议。它会产生CO 2，如果呼吸平衡不足，可能会加重酸中毒。没有良好、可靠的试验支持其常规使用的功效。
二氯乙酸盐可用于刺激丙酮酸脱氢酶，即另一种有氧呼吸途径。它还具有正性肌力作用。它已被证明可以改善酸碱状态，但这并没有转化为改善的结果或生存率。
Carbicarb（碳酸氢钠和碳酸钠的等摩尔混合物）是一种有前途的缓冲剂，似乎可以有效降低乳酸水平而不产生CO 2，但尚未有随机对照试验报道。
透析是重症监护/肾脏病专家手中的一种有效治疗方法。血液灌流或血液透析可能与乙二醇和甲醇中毒有关。当严重乳酸性酸中毒伴有慢性肾病或充血性心力衰竭或二甲双胍中毒时，透析也可能有用。
8、关键点
乳酸性酸中毒主要有2种类型：A型和B型；A型比较严重，因为是缺血引起的。
诊断需要血液 pH < 7.35 且血清乳酸水平 > 45 至 54 mg/dL（> 5 至 6 mmol/L）。
对于 A 型和 B 型乳酸性酸中毒，尽可能避免使用加压药物，因为它们会加重组织缺血。
1.1 酸碱生理学
大部分酸来自新陈代谢：碳水化合物与脂肪
碳水化合物和脂肪的代谢每天产生 15,000 至 20,000 mmol 二氧化碳 (CO 2 )。CO 2本身不是酸，但在碳酸酐酶家族成员存在的情况下，CO 2与血液中的水 (H 2 O)结合生成碳酸 (H 2 CO 3 )，碳酸会解离成氢离子 (H + ) 和碳酸氢根 (HCO 3 - )。H +与红细胞中的血红蛋白结合，并随着肺泡中的氧合而释放，此时反应被另一种形式的碳酸酐酶逆转，产生水 (H 2 O )，由肾脏排出，和 CO 2，每次呼吸时呼出。
较少量的有机酸来自这些物质：
葡萄糖和脂肪酸不完全代谢为乳酸和酮酸、含硫氨基酸（半胱氨酸、蛋氨酸）代谢成硫酸、阳离子氨基酸（精氨酸、赖氨酸）的代谢、膳食磷酸盐的水解等。这种“固定”或“代谢”酸负荷无法呼出，因此必须由肾脏中和或排出。
大多数基础来自：
阴离子氨基酸（谷氨酸、天冬氨酸）的代谢、有机阴离子（例如乳酸根和柠檬酸根）的氧化和消耗，产生 HCO 3 −
1.2、酸碱平衡
酸碱平衡的维持是：化学缓冲、肺部活动、肾脏活动
1.2.1 化学缓冲
化学缓冲剂是抵抗 pH 值变化的溶液。细胞内和细胞外缓冲液可对酸碱紊乱立即做出反应。骨骼还起着重要的缓冲作用，尤其是酸负荷。
缓冲液由弱酸及其共轭碱组成。共轭碱可以接受H +，而弱酸可以放弃它，从而最大限度地减少游离H +浓度的变化。缓冲系统的最佳效果是最大限度地减少接近其平衡常数 (pKa) 的 pH 变化；因此，尽管体内可能存在许多缓冲液对，但只有一些缓冲液对具有生理相关性。
缓冲系统的 pH 值与其组分浓度之间的关系由 Henderson-Hasselbalch 方程描述：
这一重要的缓冲系统受到严格监管；CO 2浓度可以通过肺泡通气来精细控制，并且H +和HCO 3 -浓度可以通过肾脏排泄来精细调节。
这两个方程都说明酸碱平衡取决于二氧化碳分压（P co 2）和HCO 3 -的比率，而不是单独取决于其中任何一个的绝对值。通过这些公式，任何两个变量都可以用来计算第三个变量。
其他重要的化学缓冲剂包括细胞内有机和无机磷酸盐和蛋白质，包括红细胞中的血红蛋白。不太重要的是细胞外磷酸盐和血浆蛋白。
消耗酸负荷后，骨骼成为重要的缓冲剂。骨骼最初释放碳酸氢钠(NaHCO 3 ) 和碳酸氢钾(KHCO 3 ) 以交换 H +。随着酸负荷的延长，骨骼会释放碳酸钙(CaCO 3 ) 和磷酸钙(CaPO 4 )。因此，长期酸血症会导致骨脱矿和骨质疏松。
1.2.2 肺部 pH 值调节
CO 2浓度通过潮气量和呼吸频率（分钟通气量）的变化进行精细调节。动脉化学感受器感知 pH 值下降，导致潮气量或呼吸频率增加；CO 2被呼出，血液pH值升高。与即时的化学缓冲相反，肺部调节需要几分钟到几小时的时间。它的有效率约为 50% 至 75%，并且不能完全使 pH 值正常化。
1.2.3 肾脏 pH 值调节
肾脏通过调节排泄或重吸收的HCO 3 -量来控制 pH 值。HCO 3 -的重吸收相当于排出游离H +。肾脏酸碱处理能力的变化发生在酸碱状态变化后数小时至数天。
血清中的所有 HCO 3 -在通过肾小球时都会被过滤。HCO 3 -重吸收主要发生在近曲小管中，少量发生在集合管中。远端肾小管细胞内的H 2 O解离成H +和氢氧化物(OH - )；在碳酸酐酶存在下，OH -与CO 2结合形成HCO 3 -，其被输送回肾小管周围毛细血管，而H +被分泌到肾小管腔内并与自由过滤的HCO 3 -结合形成CO 2和H 2 O，它们也被重吸收。因此，远端重吸收的HCO 3 -离子是新产生的并且与过滤的离子不同。
有效循环量的减少（例如利尿治疗时发生的情况）会增加HCO 3 -重吸收，而酸负荷导致的甲状旁腺激素增加会减少HCO 3 -重吸收。此外，增加的 P co 2导致 HCO 3 -重吸收增加，而氯离子 (Cl - ) 消耗（通常由于体积消耗）导致钠离子 (Na + ) 重吸收增加和近端肾小管生成HCO 3 -增加。
酸被主动排泄到近端肾小管和远端肾小管中，在那里它与尿液缓冲液（主要是自由过滤的磷酸盐（HPO 4 -2）、肌酐、尿酸和氨）结合，然后被输送到体外。氨缓冲系统尤其重要，因为其他缓冲液以固定浓度过滤，并且可能因高酸负荷而耗尽；相比之下，肾小管细胞根据酸负荷的变化积极调节氨的产生。动脉 pH 值是酸分泌的主要决定因素，但排泄也受到钾 (K + )、Cl -和醛固酮水平的影响。细胞内K +浓度与H +分泌量呈相互相关；K +消耗导致 H +分泌增加，从而导致代谢性碱中毒。
2、酸碱平衡失调
酸碱紊乱是二氧化碳分压 (P co 2 ) 或血清碳酸氢盐 (HCO 3 - ) 的病理变化，通常会产生异常的动脉 pH 值。
酸血症是指血清 pH < 7.35。
碱血症是指血清 pH > 7.45。
酸中毒是指导致酸积累或碱流失的生理过程。
碱中毒是指导致碱积累或酸流失的生理过程。
pH 值的实际变化取决于生理补偿的程度以及是否存在多个过程。
2.1 酸碱平衡失调的分类
原发性酸碱紊乱被定义为代谢性或呼吸性紊乱，具体取决于临床情况以及 pH 值的主要变化是否是由于血清 HCO 3 -或 P co 2的变化所致。
代谢性酸中毒是指血清 HCO 3 − < 24 mEq/L (< 24 mmol/L)。原因是：
酸产量增加、食酸、肾酸排泄减少、胃肠道或肾脏 HCO 3 −损失
代谢性碱中毒是指血清 HCO 3 − > 28 mEq/L (> 28 mmol/L)。原因是：
酸损失、HCO 3 -保留
呼吸性酸中毒是 P co 2 > 40 mm Hg（高碳酸血症）。原因是：
每分钟通气量减少（通气不足）
呼吸性碱中毒是指 P co 2 < 38 mm Hg（低碳酸血症）。原因是：
每分钟通气量增加（过度通气）
每当存在酸碱紊乱时，补偿机制就会开始纠正 pH 值。补偿不能使 pH 值完全恢复正常，并且永远不会超调。
简单的酸碱紊乱是一种单一的酸碱紊乱及其伴随的代偿反应。
混合型（有时称为复杂型）酸碱平衡紊乱包含 ≥ 2 种原发性紊乱。
2.2 酸碱平衡失调的症状和体征
代偿性或轻度酸碱平衡紊乱很少引起症状或体征。
严重的、未代偿的疾病会产生多种心血管、呼吸系统、神经系统和代谢后果
2.3 酸碱失衡的诊断
动脉血气分析 (ABG)、血清电解质、阴离子间隙计算、如果存在代谢性酸中毒，则计算 Delta 间隙并应用 Winters 公式、寻找补偿性改变。
通过 ABG 和血清电解质进行评估。ABG 直接测量动脉 pH 值和 P co 2。动脉血气分析仪上报告的HCO 3 −水平使用 Henderson-Hasselbalch 方程计算。直接测量血清化学面板上的HCO 3 -水平。在存在差异的情况下，直接测量的 HCO 3 −水平被认为更准确。
通过测量动脉血样中的pH 值和 P co 2可以最准确地评估酸碱平衡。在循环衰竭或心肺复苏期间，静脉血样本的测量可以更准确地反映组织水平的状况，并且可以为碳酸氢盐给药和通气充分性提供更有用的指导。
pH 值决定了初级过程（酸中毒或碱中毒），尽管 pH 值会通过补偿而趋向正常范围。P co 2的变化反映了呼吸成分，HCO 3 −的变化反映了代谢成分。
复杂或混合的酸碱紊乱涉及多个初级过程。在这些混合性疾病中，数值可能看似正常。因此，在评估酸碱失衡时，重要的是确定 P co 2和 HCO 3 -的变化是否显示出预期的补偿（参见表简单酸碱失常的主要变化和补偿）。如果不是，则应怀疑第二主过程导致了异常补偿。解释还必须考虑临床状况（例如，慢性肺病、肾衰竭、药物过量）。
应始终计算阴离子间隙；升高几乎总是表明存在代谢性酸中毒。正常阴离子间隙具有低 HCO 3 -（例如，< 24 mEq/L [< 24 mmol/L]）和高血清氯（Cl -）表明非阴离子间隙（高氯性）代谢性酸中毒。如果存在代谢性酸中毒，则计算 delta 间隙以识别伴随的代谢性碱中毒，并应用 Winters 公式来确定呼吸代偿是否适当或反映第二种酸碱紊乱（预测 P co 2 = 1.5 [ HCO 3 − ] + 8 ± 2；如果 P co 2较高，则还存在原发性呼吸性酸中毒，如果较低，则存在呼吸性碱中毒）。
P co 2 > 40 mm Hg提示呼吸性酸中毒；HCO 3 −应通过增加 3 至 4 mEq/L（3 至 4 mmol/L）来补偿，P co 2每增加 10 mm Hg，持续 4 至 12 小时（可能没有增加或仅增加 1）至 2 mEq/L [1 至 2 mmol/L]，几天内缓慢增加至 3 至 4 mEq/L [3 至 4 mmol/L]）。HCO 3大幅增加-意味着原发性代谢性碱中毒；较少的增加表明没有时间补偿或共存原发性代谢性酸中毒。
HCO 3 − > 28 mEq/L (> 28 mmol/L)提示代谢性碱中毒。HCO 3 - 每增加 1 mEq/ L (1 mmol/L)， P co 2应增加约 0.6 至 0.75 mm Hg （高达约 55 mm Hg）。增加更多意味着伴随呼吸性酸中毒；较轻者可增加呼吸性碱中毒。
P co 2 < 38 mm Hg提示呼吸性碱中毒。P co 2每减少 10 mm Hg， HCO 3 -应在 4 至 12 小时内通过减少 4 至 5 mEq/L（4 至 5 mmol/L）进行补偿。减少较少意味着没有时间代偿或同时存在原发性代谢性碱中毒。更大的减少意味着原发性代谢性酸中毒。
2.4 关键点
酸中毒和碱中毒是指引起酸和/或碱积累或流失的生理过程；血液 pH 值可能异常，也可能不异常。
酸血症和碱血症是指血清pH值异常酸性（pH < 7.35）或碱性（pH > 7.45）。
如果pH值的变化主要是由于血清碳酸氢盐 (HCO 3 - )的变化，则酸碱紊乱被归类为代谢性疾病；如果变化主要是由于 P co 2的变化（通气量增加或减少），则酸碱紊乱被归类为呼吸性疾病。
pH 确定主要过程（酸中毒或碱中毒），P co 2的变化反映呼吸成分，HCO 3 −的变化反映代谢成分。
所有酸碱紊乱都会导致补偿，使 pH 值趋于正常化。代谢性酸碱失衡导致呼吸代偿（P co 2变化）；呼吸酸碱紊乱导致代谢代偿（HCO 3 −的变化）。
可能同时存在一种以上的原发性酸碱紊乱。识别并解决每种原发性酸碱紊乱非常重要。
酸碱失衡的初步实验室评估包括动脉血气和血清电解质的测量以及阴离子间隙的计算。
使用多个公式、经验法则或酸碱列线图之一来确定实验室值是否与单一酸碱紊乱（和补偿）一致，或者是否还存在第二种原发性酸碱紊乱。
治疗每种原发性酸碱失衡。
3、代谢性酸中毒
代谢性酸中毒主要是碳酸氢盐 (HCO 3 − ) 减少，通常伴随着二氧化碳分压 (P co 2 ) 的代偿性降低；pH 值可能明显偏低或稍微低于正常值。根据血清中是否存在未测量的阴离子，代谢性酸中毒分为高阴离子间隙或正常阴离子间隙。原因包括酮体和乳酸蓄积、肾功能衰竭、药物或毒素摄入（高阴离子间隙）以及胃肠道或肾脏 HCO 3 -损失（正常阴离子间隙）。严重病例的症状和体征包括恶心、呕吐、嗜睡和呼吸过度。通过临床诊断并通过动脉血气 (ABG) 和血清电解质测量进行诊断。病因得到治疗；当 pH 值非常低时，可能需要静脉注射碳酸氢钠。
3.1 概述
对于代谢性酸中毒，“酸中毒”是指将血液 pH 值降低到 7.35 以下的过程，而“代谢”是指由于血液中碳酸氢盐 HCO3− 浓度降低而引起的问题。
通常，血液 pH 值取决于碱浓度（主要是碳酸氢盐 HCO3−）和酸浓度（主要是二氧化碳 CO2，会降低 pH 值）之间的平衡或比例，碱浓度主要是碳酸氢盐 HCO3−（会增加 pH 值）。血液 pH 值需要始终保持在 7.35 和 7.45 之间，此外，血液需要保持电中性，这意味着总阳离子（或带正电粒子）等于总阴离子（或带负电粒子）。
现在，并非所有离子都易于或方便测量，因此通常主要阳离子钠 Na+ 的浓度通常约为 137 mEq/L，而两种主要阴离子氯 Cl− 的浓度约为 104 mEq/L，测量到的碳酸氢盐 HCO3− 约为 24 mEq/L。其余的都是无法衡量的。因此，只要计算这三个离子，钠 Na+ 浓度与血浆中碳酸氢盐 HCO3− 和氯化物 Cl− 浓度之和之间通常存在差异或“差距”，即 137 减 128（104 加 24）或 9毫克当量/升。这称为阴离子间隙，通常范围在 3 至 11 mEq/L 之间。阴离子间隙主要代表未测量的阴离子，如有机酸和带负电的血浆蛋白，如白蛋白。
因此，基本上，代谢性酸中毒要么是由于我们血液中酸的积累引起的，这可能是因为酸的产生或摄入量增加，或者是因为身体无法摆脱它，或者是由于碳酸氢盐 HCO3− 因体内过多的碳酸氢盐损失而引起。肾脏或胃肠道。所有这些的主要问题是它们会导致血液中碳酸氢盐 HCO3− 浓度的初次降低。
根据阴离子间隙是高还是正常，它们可以分为两类。因此，第一类代谢性酸中毒是高阴离子间隙代谢性酸中毒。在这种情况下，碳酸氢根 HCO3− 离子浓度通过碳酸氢根 HCO3− 离子与质子 H+ 的结合而降低，从而形成 H2CO3 碳酸，随后分解为二氧化碳 CO2 和水 H2O。这些质子可以来自血液中积累的有机酸，但它们也可以来自我们体内增加的产量。其中一个例子是乳酸性酸中毒，即输送到组织的氧气减少导致无氧代谢增加和乳酸积聚。另一个例子是糖尿病酮症酸中毒，它可能发生在不受控制的糖尿病中，缺乏胰岛素迫使细胞使用脂肪而不是葡萄糖作为主要能量燃料。然后脂肪转化为酮酸，例如乙酰乙酸和β-羟基丁酸。酸在血液中积聚的另一种方式是由于肾脏无法将其排出，尽管它们的产生量是正常的。这种情况可能发生在慢性肾功能衰竭的情况下，其中尿酸或含硫氨基酸等有机酸由于不能正常排泄而积聚。
在其他情况下，有机酸根本不是来自我们体内，而是被意外摄入。其中包括意外摄入乙二醇（一种常见的防冻剂）后可能产生的草酸、甲酸（一种剧毒酒精甲醇的代谢物）或马尿酸（来自甲苯，甲苯存在于食品中）。油漆和胶水。所有这些有机酸都具有质子，并且在生理pH下，这些有机酸解离成质子H+和相应的有机酸阴离子。质子 H+ 附着在周围漂浮的碳酸氢盐 HCO3− 离子上，降低其血浆浓度并将 pH 值移向酸性范围。关键是等离子体保持其电中性，因为对于每一个新的带负电的有机酸阴离子，就会少一个碳酸氢盐 HCO3− 离子，并且因为有机酸阴离子不是阴离子间隙方程的一部分，所以阴离子间隙会很高。
相反，在其他代谢性酸中毒的情况下，碳酸氢盐 HCO3− 离子的减少被作为阴离子间隙方程一部分的 Cl- 离子的积累所抵消，因此阴离子间隙保持正常。最常见的原因是严重腹泻，富含碳酸氢盐的肠道和胰腺分泌物在被重新吸收之前就冲过胃肠道。
另一个原因是 2 型肾小管酸中毒，这是最常见的肾小管酸中毒类型，是由于近曲小管（肾单位的一部分）无法重吸收碳酸氢盐 HCO3− 而发生的。其他类型的肾小管酸中毒也会导致正常阴离子间隙代谢性酸中毒，但其根本机制是无法从尿液中排出质子 H+。碳酸氢盐 HCO3− 的过度损失导致血浆碳酸氢盐 HCO3− 浓度较低，从而降低 pH 值。作为回应，肾脏开始重新吸收更多的氯离子，因此每损失一个碳酸氢盐 HCO3− 离子，就会产生一个新的氯离子。这就是为什么正常阴离子间隙代谢性酸中毒有时被称为高氯性代谢性酸中毒。
现在，如果血液中 HCO3− 浓度降低，可能导致血液 pH 值降低，身体有许多重要的机制来帮助保持 pH 值平衡。其中之一是将氢离子从血液中移出并进入细胞。为了实现这一目标，细胞通常需要使用跨细胞膜的特殊离子转运蛋白将氢离子交换为钾离子。因此，为了帮助补偿酸中毒，氢离子进入细胞，钾离子离开细胞并进入血液。这可能有助于缓解酸中毒，但会导致高钾血症。但在某些情况下，当过量有机酸（如乳酸和酮酸）导致代谢性酸中毒时，质子可以与有机阴离子一起进入细胞，而不必与钾离子交换。
另一个重要的调节机制涉及呼吸系统，并始于位于颈动脉壁和主动脉弓壁中的化学感受器。当 pH 值下降时，这些化学感受器开始放电，通知脑干的呼吸中枢需要增加呼吸频率和呼吸深度。随着每次呼吸的呼吸频率和深度增加，每分钟通气量也会增加——即一分钟内进出肺部的空气量。通风的增加有助于将更多的二氧化碳排出体外，减少体内的 PCO2，从而增加 pH 值。
另一种机制是，如果代谢性酸中毒不是由某些肾脏问题引起的，那么几天后，肾脏通常会纠正这种不平衡。肾脏排出更多的氢离子，同时重新吸收碳酸氢盐 HCO3−，使其不会随尿液流失。
代谢性酸中毒是由血液中碳酸氢盐 HCO3− 浓度降低引起的。它可分为高阴离子间隙病例和正常阴离子间隙病例，前者是由于有机酸在体内产生增加、排泄减少或外源摄入而积累而引起的，后者是由于有机酸损失直接引起的。碳酸氢盐 HCO3−，如腹泻或 2 型肾小管酸中毒。
3.2 代谢性酸中毒原因
代谢性酸中毒是由于这些原因引起的酸积累：酸产生或酸摄入增加、酸排泄减少、胃肠道或肾脏 HCO 3 −损失。
当酸负荷超过呼吸代偿时，就会出现酸血症（动脉 pH < 7.35）。原因按其对阴离子间隙的影响进行分类。
表：代谢性酸中毒原因
3.2.1 高阴离子间隙酸中毒
高阴离子间隙代谢性酸中毒的最常见原因是：
酮症酸中毒、乳酸性酸中毒、肾衰竭、有毒摄入。
酮症酸中毒是 1 型糖尿病的常见并发症，但慢性酒精使用障碍（参见酒精性酮症酸中毒）、营养不良以及（程度较轻）禁食也会发生酮症酸中毒。在这些条件下，身体从葡萄糖代谢转变为游离脂肪酸（FFA）代谢；FFA 由肝脏转化为酮酸、乙酰乙酸和 β-羟基丁酸（所有未测量的阴离子）。酮症酸中毒也是先天性异戊酸血症或先天性甲基丙二酸血症的罕见表现，这是涉及氨基酸代谢异常的罕见疾病。
乳酸酸中毒是住院患者代谢性酸中毒的最常见原因。乳酸积累是乳酸形成过多和代谢减少共同作用的结果。在无氧代谢状态下会产生过量的乳酸。最严重的形式发生在各种类型的休克期间。代谢下降通常伴随肝脏灌注减少导致的肝细胞功能障碍或作为全身性休克的一部分。损害线粒体功能的疾病和药物可能导致乳酸性酸中毒。
肾衰竭通过减少酸排泄和减少 HCO 3 -重吸收而导致高阴离子间隙酸中毒。硫酸盐、磷酸盐、尿酸盐和马尿酸盐的积累是造成高阴离子间隙的原因。
毒素可能产生酸性代谢物或引发乳酸性酸中毒。
横纹肌溶解症是代谢性酸中毒的罕见原因，被认为是由于肌肉直接释放质子和阴离子所致。
3.2.2 正常阴离子间隙酸中毒
正常阴离子间隙酸中毒的最常见原因是
胃肠道 (GI) 或肾脏 HCO 3 −损失、肾酸排泄受损
正常阴离子间隙代谢性酸中毒也称为高氯性酸中毒，因为肾脏重吸收氯离子（Cl -）而不是重吸收HCO 3 -。
许多胃肠道分泌物富含HCO 3 -（例如胆汁、胰液和肠液）；腹泻、引流管或瘘管导致的丢失可导致酸中毒。在输尿管乙状结肠造口术（梗阻或膀胱切除术后将输尿管插入乙状结肠的一段）中，结肠分泌并失去 HCO 3 -以换取尿氯化物 (Cl - ) 并吸收尿铵，后者分解成氨 (NH 3 + ) 和氢离子（H +）。
离子交换树脂很少通过结合HCO 3 -导致 HCO 3 -损失。
肾小管酸中毒损害 H +分泌（1 型和 4 型）或 HCO 3 -吸收（2 型）。早期肾衰竭、肾小管间质性肾病以及服用碳酸酐酶抑制剂（例如乙酰唑胺）时也会出现酸排泄受损和阴离子间隙正常的情况。
3.3 代谢性酸中毒的症状与体征
症状和体征主要是病因引起的。
轻度酸血症本身是无症状的。更严重的酸血症（pH < 7.10）可能会导致恶心、呕吐和不适。如果酸中毒迅速发展，pH 值较高时可能会出现症状。
最典型的体征是呼吸过度（以正常频率进行长而深的呼吸），反映了肺泡通气量的代偿性增加；这种呼吸过度并不伴有呼吸困难的感觉。
严重的急性酸血症容易导致心功能不全，导致低血压和休克、室性心律失常和昏迷。慢性酸血症会导致骨脱矿障碍（例如佝偻病、骨软化症、骨质减少）。
3.4 代谢性酸中毒的诊断
动脉血气 (ABG) 和血清电解质测量
计算阴离子间隙和增量间隙
计算补偿性变化的温特斯公式
原因评估
酸碱紊乱的诊断中讨论了代谢性酸中毒的识别和适当的呼吸代偿。确定代谢性酸中毒的原因从阴离子间隙开始。
阴离子间隙升高的原因可能在临床上很明显（例如，低血容量休克、错过血液透析），但如果不是，血液检查应包括：BUN（血尿素氮）、肌酐 、葡萄糖 、乳酸 、可能的毒素。
大多数实验室都可以测量水杨酸盐水平，但甲醇和乙二醇通常不能测量；它们的存在可以通过渗透压间隙的存在来暗示。
从测量的渗透压中减去计算的血清渗透压（2 [钠] + [葡萄糖]/18 + BUN/2.8 +血液酒精/5，基于常规单位）。差异> 10意味着存在渗透活性物质，在高阴离子间隙酸中毒的情况下，该物质是甲醇或乙二醇。尽管摄入乙醇可能导致渗透压差和轻度酸中毒，但绝不应将其视为严重代谢性酸中毒的唯一原因。
如果血清阴离子间隙正常，则测量尿电解质并计算尿阴离子间隙：[钠] + [钾]-[氯]。没有酸中毒的人的正常尿阴离子间隙值接近于零。如果尿液阴离子间隙变为负值，则尿液中存在过量的未测量的带正电荷的离子，通常是铵 (NH4+)，它通常由肾脏因容量不足而分泌。如果非阴离子间隙代谢性酸中毒患者的尿阴离子间隙为 -30 至 -50 mEq/L（-30 至 -50 mmol/L），则肾脏正在对通常来自胃肠道的肾外容量损失做出反应。此类患者的尿阴离子间隙升高（计算结果为阳性）是由于尿液中未测量的负电荷离子的丢失，表明肾 HCO 3 -丢失，这最常见于肾小管性酸中毒（肾小管性酸中毒的评估）已在别处讨论）。
此外，当存在代谢性酸中毒时，计算Δ间隙以识别伴随的代谢性碱中毒，并应用Winters公式来确定呼吸代偿是否适当或反映第二次酸碱紊乱。
3.5 代谢性酸中毒的治疗
病因治疗
碳酸氢钠(NaHCO 3 ) 主要用于治疗严重酸血症——谨慎服用
治疗针对病因。肾功能衰竭需要血液透析，有时乙二醇、甲醇或水杨酸盐中毒也需要血液透析。
用碳酸氢钠（NaHCO 3 ）治疗酸血症仅在某些情况下才明确表明，而在其他情况下可能是有害的。当代谢性酸中毒是由于 HCO 3 -损失或无机酸积累（即正常阴离子间隙酸中毒）引起时，碳酸氢盐治疗通常是安全且适当的。然而，当有机酸积累导致酸中毒（即高阴离子间隙酸中毒）时，碳酸氢盐治疗存在争议。它并不能明显降低这些条件下的死亡率，并且存在一些可能的风险。
通过治疗基础疾病，乳酸和酮酸代谢回 HCO 3 -；因此，外源性 HCO 3 -负荷可能会导致“过度”代谢性碱中毒。在任何情况下，碳酸氢钠还可能导致钠和容量超负荷、低钾血症，并通过抑制呼吸驱动而导致高碳酸血症。此外，由于 HCO 3 -不会扩散穿过细胞膜，因此细胞内酸中毒不会得到纠正，并且可能会矛盾地恶化，因为一些添加的 HCO 3 -会转化为二氧化碳 (CO 2 )，二氧化碳会进入细胞并被水解成二氧化碳。H +和HCO 3 -。清除额外的CO 2还需要足够的分钟通气量。由于潜在肺部疾病而导致呼吸状态受损的患者可能无法满足增加的每分钟通气量。需要机械通气支持的患者需要适当的呼吸机设置来增加每分钟通气量。
尽管存在这些和其他争议，大多数专家建议对严重代谢性酸中毒（pH < 7.0）给予碳酸氢盐 IV，主要是因为担心较低 pH 值下心血管不稳定会恶化。
处理需要 2 次计算（常规单位和 SI 单位相同）。第一个是 HCO 3 −必须升高到的水平，通过 Kassirer-Bleich 方程计算，使用 [H + ]的目标值79 nEq/L (79 nmol/L)，对应的 pH 值为 7.10 ：79 = 24 × P co 2 /HCO 3 −或者，所需 HCO 3 − = 0.30 × P co 2
达到该水平所需的碳酸氢钠的量为
所需NaHCO 3 (mEq/mmol) = (所需 [HCO 3 − ] −观察到的 [HCO 3 − ]) × 0.4 ×体重 (kg)
例如，一名体重70公斤的男性患有严重代谢性酸中毒，pH值为6.92，P CO 2为40 mmHg，HCO 3 −为8 mEq/L (8 mmol/L)。实现 pH 7.10 所需的目标碳酸氢盐水平为 0.30 × 40 = 12 mEq/L (12 mmol/L)。该水平比他当前的碳酸氢盐水平 8 高出 4 mEq/L (4 mmol/L)。要将碳酸氢盐增加 4，请将 4 乘以 0.4 乘以 70（体重），得到的结果为 112 mEq (112 mmol) HCO 3 -。该量的碳酸氢钠在几个小时内给予。给药后 30 分钟至 1 小时可检查血液 pH 值和 HCO 3 -水平，以便与血管外 HCO 3 -保持平衡。关于碳酸氢盐溶液的使用浓度尚未达成共识，但重要的是要认识到，典型的 50 mL NaHCO 3安瓿含有 50 mEq 的碳酸氢钠，会加剧容量超负荷，还会导致渗透压过高，尤其是在使用多个安瓿时在短时间内。还使用等渗制剂，例如与1L 0.45%盐水混合的75mEq NaHCO 3和与1L无菌水混合的150mEq NaHCO 3 。
碳酸氢钠的替代品包括
乳酸，以乳酸林格氏溶液或乳酸钠的形式存在（当肝功能正常时，将 mEq 代谢为碳酸氢盐）
乙酸钠（肝功能正常时将 mEq 代谢为碳酸氢盐）
氨丁三醇，一种氨基醇，可缓冲代谢 (H + ) 和呼吸（碳酸 [H 2 CO 3 ]）酸
Carbicarb，碳酸氢钠和碳酸盐的等摩尔混合物（后者消耗 CO 2并生成 HCO 3 −）
二氯乙酸盐，可增强乳酸的氧化
这些替代品并没有提供比单独使用碳酸氢钠更好的益处，并且可能会导致其自身的并发症。
钾 (K + ) 缺乏常见于代谢性酸中毒，应通过频繁的血清 K +监测来确定，并根据需要口服或肠外氯化钾进行治疗。
3.6 关键点
代谢性酸中毒可能是由于产酸增加或摄入酸而导致酸积累所致；酸排泄减少；或胃肠道或肾脏碳酸氢盐 (HCO 3 − ) 损失。
代谢性酸中毒根据阴离子间隙是高还是正常进行分类。
高阴离子间隙酸中毒最常见的原因是酮症酸中毒、乳酸性酸中毒、慢性肾脏疾病或某些有毒物质摄入。
正常的阴离子间隙酸中毒最常见是由于胃肠道或肾脏的 HCO 3 -损失。
计算 delta 间隙以识别伴随的代谢性碱中毒，并应用 Winters 公式来查看呼吸代偿是否适当或反映第二种酸碱紊乱。
对症治疗。
当HCO 3 -水平变化导致酸中毒（正常阴离子间隙酸中毒）时，需要静脉注射碳酸氢钠(NaHCO 3 ) 。
静脉注射碳酸氢钠治疗高阴离子间隙酸中毒存在争议（但当 pH < 7.00时可考虑，目标 pH ≥ 7.10）。
4、代谢性碱中毒
代谢性碱中毒是碳酸氢盐（HCO 3 -）的原发性增加，伴有或不伴有二氧化碳分压（P co 2）代偿性增加；pH 值可能很高或接近正常。常见原因包括长时间呕吐、血容量不足、使用利尿剂和低钾血症。HCO 3 -排泄的肾损害必须存在才能维持碱中毒。严重病例的症状和体征包括头痛、嗜睡和手足抽搐。通过临床诊断并通过动脉血气和血清电解质测量进行诊断。治疗潜在病症；有时需要口服或静脉注射乙酰唑胺或盐酸。
4.1 代谢性碱中毒原因
代谢性碱中毒是碳酸氢盐 (HCO 3 − ) 的积累，原因是：酸损失、碱管理、氢离子的细胞内移动（H + -如低钾血症中发生的情况）、肾 HCO 3 −潴留。
无论最初原因如何，代谢性碱中毒的持续存在表明肾脏增加了 HCO 3 -重吸收，因为 HCO 3 -通常会被肾脏自由过滤并排出体外。血容量不足和低钾血症是 HCO 3 −重吸收增加的最常见刺激因素，但任何升高醛固酮或盐皮质激素（增强钠 [Na] 重吸收以及钾 [K] 和氢离子 [H + ]排泄）的情况都可以升高 HCO 3 - . 因此，低钾血症既是代谢性碱中毒的原因，也是代谢性碱中毒的常见后果。
代谢性碱中毒的最常见原因是：利尿剂的使用、容量不足（特别是由于反复呕吐或鼻胃吸引导致胃酸和氯化物 [Cl] 流失时）
除其他外代谢性碱中毒的原因是导致：碳酸氢盐过量、肾酸丢失。
代谢性碱中毒：
氯化物 (Cl) 反应性：涉及 Cl 的损失或过量分泌；通常通过静脉注射含 NaCl 的液体来纠正。
氯化物无反应：无法纠正含 NaCl 的液体，通常涉及严重的镁 (Mg) 和/或钾 (K) 缺乏或盐皮质激素过量。
这两种形式可以共存，例如，在因大剂量利尿剂而导致低钾血症的容量超负荷的患者中。
4.2 代谢性碱中毒的症状和体征
轻度碱血症的症状和体征通常与潜在的疾病有关。更严重的碱血症会增加离子钙 (Ca ++ ) 的蛋白质结合，导致低钙血症和随后的头痛、嗜睡和神经肌肉兴奋，有时伴有谵妄、手足抽搐和癫痫发作。碱血症还会降低心绞痛症状和心律失常的阈值。伴随的低钾血症可能会导致虚弱。
4.3 代谢性碱中毒的诊断
动脉血气 (ABG) 和血清电解质测量
病因诊断（通常是临床）
有时测量尿 Cl −和 K +
酸碱失常的诊断中讨论了代谢性碱中毒的识别和适当的呼吸代偿，并需要测量 ABG 和血清电解质（包括 Ca 和 Mg）。
常见原因通常可以通过病史和体格检查来确定。如果病史不明且肾功能正常，则测量尿 Cl -和 K +浓度（该值不能诊断4 期或 5 期慢性肾病）。
尿 Cl < 20 mEq/L (< 20 mmol/L) 表明肾脏有显着的 Cl -重吸收，因此是 Cl 反应性原因（见表代谢性碱中毒的原因）
尿 Cl > 20 mEq/L (> 20 mmol/L) 表明存在氯化物无反应形式。
尿钾和是否存在高血压有助于区分对氯化物无反应的碱糖。
尿 K < 30 mEq/天（< 30 mmol/天）表示低钾血症或滥用泻药。
无高血压患者尿 K > 30 mEq/天（> 30 mmol/天）提示滥用利尿剂或Bartter 综合征或Gitelman 综合征。
高血压患者的尿 K > 30 mEq/天（> 30 mmol/天）需要评估醛固酮增多症、盐皮质激素过多和肾血管疾病。
高血压患者的检查通常包括血浆肾素活性以及醛固酮和皮质醇水平（参见库欣综合征的诊断和原发性醛固酮增多症的诊断）。
4.4 代谢性碱中毒的治疗
病因治疗
IV 0.9% 盐水溶液治疗氯化物反应性代谢性碱中毒
治疗基础疾病，特别注意纠正低血容量和低钾血症。
氯化物反应性代谢性碱中毒患者给予0.9%生理盐水静脉注射；输注速度通常比尿液和其他显性和不显性液体损失多 50 至 100 mL/小时，直到尿液 Cl 升至> 25 mEq/L (> 25 mmol/L)，并且尿液 pH 在从碳酸氢尿开始上升后恢复正常。
氯化物无反应性代谢性碱中毒患者很少能从单独补液中获益。
患有严重代谢性碱中毒（例如pH > 7.6）的患者有时需要更紧急地校正血液pH。血液滤过或血液透析是一种选择，特别是在存在容量超负荷和肾功能障碍的情况下。乙酰唑胺250 至 375 mg 口服或静脉注射，每天一次或两次，可增加 HCO 3 -排泄，但也可能加速尿中 K +和磷酸盐 (PO 4 - ) 的损失；患有利尿剂引起的代谢性碱中毒的容量超负荷的患者和患有高碳酸血症后代谢性碱中毒的患者可能尤其受益。
对于患有严重代谢性碱中毒（pH > 7.6）和肾功能衰竭而不能或不应该接受透析的患者，静脉注射 0.1 至 0.2 标准溶液中的盐酸是安全有效的，但必须通过中心导管给予，因为它是高渗性的外周静脉硬化。剂量为0.1至0.2mmol/kg/小时。需要经常监测 ABG 和电解质。
4.5 关键点
代谢性碱中毒是由于酸丢失、碱施用、氢离子细胞内移动或肾HCO 3 -潴留而导致的碳酸氢盐(HCO 3 - )积累。
最常见的原因是容量不足（特别是由于反复呕吐或鼻胃吸引导致胃酸和氯化物（Cl）流失）和利尿剂的使用。
涉及氯离子丢失或分泌过多的代谢性碱中毒被称为氯化物反应性。
治疗病因并对氯化物反应性代谢性碱中毒患者给予 0.9% 生理盐水静脉注射。
氯化物抵抗性代谢性碱中毒是由于醛固酮作用增加所致。
抗氯性代谢性碱中毒的治疗包括纠正醛固酮增多症。
5、呼吸性酸中毒
呼吸性酸中毒是二氧化碳分压（P co 2 ）的原发性增加，伴有或不伴有碳酸氢根（HCO 3 − ）代偿性增加；pH 通常较低，但也可能接近正常。原因是呼吸频率和/或呼吸量降低（通气不足），通常是由于中枢神经系统、肺部或医源性病症所致。呼吸性酸中毒可以是急性的，也可以是慢性的；慢性形式是无症状的，但急性或恶化的形式会导致头痛、意识模糊和嗜睡。体征包括震颤、肌阵挛性抽搐和扑翼样震颤。通过临床诊断并通过动脉血气和血清电解质测量进行诊断。病因得到治疗；通常需要氧气 (O 2 ) 和机械通气。
呼吸性酸中毒是由于呼吸频率和/或呼吸量降低（通气不足）导致的二氧化碳（CO 2 ）积聚（高碳酸血症）。通气不足的原因（在通气衰竭下讨论）包括
损害中枢神经系统 (CNS) 呼吸驱动的疾病（例如脑干中风、药物、药物或酒精）
损害神经肌肉传递的疾病和导致肌肉无力的其他疾病
阻塞性、限制性和实质性肺疾病
缺氧通常伴随着通气不足。
呼吸性酸中毒可能是：急性与慢性的
区别在于代谢代偿的程度；二氧化碳最初的缓冲效率较低，但在 3 至 5 天后，肾脏会显着增加碳酸氢盐的重吸收。
5.1 呼吸性酸中毒的症状和体征
症状和体征取决于 P co 2增加的速度和程度。CO 2迅速扩散穿过血脑屏障。症状和体征是中枢神经系统中高 CO 2浓度和低 pH 值以及任何伴随的低氧血症的结果。
急性（或急性恶化的慢性）呼吸性酸中毒会导致头痛、神志不清、焦虑、嗜睡和昏迷（CO 2麻醉）。缓慢发展、稳定的呼吸性酸中毒（如COPD [慢性阻塞性肺病]）可能具有良好的耐受性，但患者可能会出现记忆丧失、睡眠障碍、白天过度嗜睡和性格改变。体征包括步态障碍、震颤、深部腱反射迟钝、肌阵挛性抽搐、扑翼样震颤和视乳头水肿。
5.2 呼吸性酸中毒的诊断
动脉血气 (ABG) 和血清电解质测量
病因诊断（通常是临床）
识别呼吸性酸中毒和适当的肾脏代偿（参见酸碱失常的诊断）需要测定 ABG 和测量血清电解质。通过病史和检查，原因通常很明显。
计算肺泡-动脉 (Aa) O 2梯度（激发 P o 2 − [动脉 P o 2 + 5 ⁄ 4动脉 P co 2 ]）有助于区分肺部疾病和肺外疾病；正常梯度基本上排除肺部疾病。
5.3 呼吸性酸中毒的治疗
充足的通风
治疗方法是通过气管插管或无创正压通气提供足够的通气（有关具体适应症和程序，请参阅呼吸衰竭概述）。纠正呼吸性酸中毒只需要足够的通气即可。慢性高碳酸血症通常必须缓慢纠正（例如，经过几个小时或更长时间），因为当潜在的代偿性高碳酸氢血症暴露时，太快的P co 2降低可能会导致高碳酸血症后“过度”碱中毒。中枢神经系统 pH 值突然升高可能导致癫痫发作和死亡。
任何钾和氯的缺乏都会得到纠正。
碳酸氢钠几乎总是禁忌的，因为中枢神经系统内可能出现反常性酸中毒。一种例外可能是严重支气管痉挛的情况，其中碳酸氢盐可以改善支气管平滑肌对β-激动剂的反应性。
5.4 关键点
呼吸性酸中毒涉及呼吸频率和/或呼吸量降低（通气不足）。
常见原因包括呼吸动力受损（例如，由于药物、药物或中枢神经系统疾病）和气流阻塞（例如，由于哮喘、COPD [慢性阻塞性肺病]、睡眠呼吸暂停、气道水肿）。
通过代谢代偿（碳酸氢盐 [HCO 3 - ] 升高）和临床耐受体征（比高碳酸血症程度预期更少的嗜睡和意识混乱）来识别慢性通气不足。
治疗病因并提供足够的通气，根据需要使用气管插管或无创正压通气。
6、呼吸性碱中毒
呼吸性碱中毒是二氧化碳分压（P co 2）的原发性降低，伴有或不伴有碳酸氢根（HCO 3 −）代偿性降低；pH 值可能很高或接近正常。原因是呼吸频率或呼吸量增加（换气过度）或两者兼而有之。呼吸性碱中毒可以是急性的，也可以是慢性的。慢性形式无症状，但急性形式会导致头晕、晕厥、精神错乱、感觉异常和痉挛。体征包括呼吸过度或呼吸急促以及手足痉挛。通过临床诊断并通过动脉血气 (ABG) 和血清电解质测量进行诊断。治疗针对病因。
6.1 呼吸性碱中毒的病因
呼吸性碱中毒是由于呼吸频率和/或容量增加（换气过度）导致的P co 2主要减少（低碳酸血症）。通气量增加最常作为对缺氧（例如，高海拔）、代谢性酸中毒和代谢需求增加（例如，发烧）的生理反应而发生，因此，存在于许多严重的情况下。此外，疼痛和焦虑以及一些中枢神经系统 (CNS) 疾病（例如中风、癫痫发作[发作后]）可能会在没有生理需要的情况下增加呼吸。
6.2 呼吸性碱中毒的病理生理学
呼吸性碱中毒可是急性或慢性的
区别在于代谢代偿的程度。过量的 HCO 3 −在几分钟内被细胞外氢离子 (H + ) 缓冲（急性），但随着肾脏减少 H +排泄，2 至 3 天内会发生更显着的补偿（慢性）。
6.3假性呼吸性碱中毒
假性呼吸性碱中毒是指正在接受机械通气治疗的患者由于全身灌注不良（例如心源性休克、心肺复苏期间）而出现严重代谢性酸中毒的低动脉P co 2和高pH 值。当机械通气（通常是换气过度）消除肺泡二氧化碳（CO 2）量超过正常量时，就会发生假性呼吸性碱中毒。呼出大量CO 2会导致动脉血中呼吸性碱中毒（因此需要进行ABG 测量），但全身灌注不良和细胞缺血会导致细胞酸中毒，从而导致静脉血酸中毒。
诊断依据是动脉和静脉 P co 2和 pH 值的显着差异，以及 ABG 测量显示呼吸性碱中毒的患者乳酸水平升高。
治疗是改善全身血流动力学。
6.4 呼吸性碱中毒的症状和体征
症状和体征取决于 P co 2下降的速度和程度。急性呼吸性碱中毒会导致头晕、精神错乱、周围和口周感觉异常、痉挛和晕厥。其机制被认为是脑血流量和pH值的变化。呼吸急促或呼吸过度通常是唯一的症状；在严重的情况下，由于血液中离子钙水平降低（在细胞内驱动以交换氢离子 [H + ]），可能会发生手足痉挛。
慢性呼吸性碱中毒通常无症状，也没有明显的体征。
6.5 呼吸性碱中毒的诊断
动脉血气 (ABG) 和血清电解质测量
如果存在缺氧，请积极追查原因
识别呼吸性碱中毒和适当的肾脏代偿（参见酸碱失常的诊断）需要进行 ABG 和血清电解质测量。可能存在由于细胞内移动导致的轻微低磷血症和低钾血症，以及由于蛋白质结合增加而导致的离子钙 (Ca ++ ) 减少。
如果存在缺氧或肺泡-动脉 (Aa) O 2梯度增加（激发 P o 2 − [动脉 P o 2 + 5 / 4动脉 P co 2 ]），则需要寻找原因。
根据病史和检查结果，原因通常很明显。然而，由于肺栓塞通常在没有缺氧的情况下出现，因此对于换气过度的患者，在将原因单纯归咎于焦虑之前，必须强烈考虑栓塞。
6.6 呼吸性碱中毒的治疗
治疗潜在疾病
治疗的目的是发现并治疗潜在的疾病。呼吸性碱中毒本身不会危及生命，因此无需采取干预措施来降低 pH 值。通过再呼吸（例如从纸袋中）增加吸入的二氧化碳是常见的做法，但至少对于一些患有中枢神经系统疾病的患者来说可能是危险的，因为这些患者的脑脊液 pH 值可能已经低于正常值。
6.7 关键点
呼吸性碱中毒涉及呼吸频率和/或潮气量增加（换气过度）。
过度换气最常作为对缺氧、代谢性酸中毒、代谢需求增加（例如发烧）、疼痛或焦虑的反应而发生。
在排除更严重的疾病之前，不要认为焦虑是过度换气的原因。
治疗病因；呼吸性碱中毒不会危及生命，因此无需采取降低 pH 值的干预措施。本文来源：
msdmanuals
Gerald Sehut, Jason Fitzpatrick and Gerald Boland. "Lactic acidosis: an update" Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (CCLM), Vol. 55, no. March 2017, pp. 322-333. doi.org/10.1515/cclm-2016-0438
往期合集：
遗传代谢诊断检测：血尿串联质谱、血气、乳酸、血氨、肝肾功能等
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END
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