代谢性酸中毒：原因、机体的适应性反应及对机体的影响

由于机体内固定酸生成过多或NaHCO₃大量丧失而引起血浆中碱储减少，称为代谢性酸中毒，是临床上酸碱平衡失调最常见的一种类型。

代谢性酸中毒的发生原因

1.固定酸生成过多

在许多内科病和传染病过程中，由于发热、缺氧、血液循环障碍或病原微生物及其毒素的作用，体内的糖、脂肪和蛋白质的分解代谢加强，引起乳酸、酮体、氨基酸等酸性物质生成过多并大量储积于体内，从而导致血浆pH值下降。

2.碱性物质丧失过多

是由于血液中碱储丢失过多而引起。如急性肠炎和肠阻塞等疾病过程中，因肠液分泌加强，吸收障碍，大量碱性物质随粪便排出而丧失，引起酸性物质相对增多。

3.肾脏排酸减少

肾功能不全时，常易发生酸性物质的排出障碍。例如，急性或慢性肾功能不全时，体内许多酸性代谢产物如磷酸、硫酸等均不能经肾脏排出而潴留于体内，成为引起代谢性酸中毒的主要原因。

另外肾小管上皮细胞发生病变引起细胞内碳酸酐酶活性降低，H₂O和CO₂不能生成H₂CO₃而致泌氢障碍，或任何引起肾小管上皮细胞产氨、排铵受限，均可导致酸性物质不能及时排出而在体内蓄积。

4.酸性物质摄入过多

在临床治疗疾病时服用过量的氯化铵、氯化钙等酸性盐类药物可引起酸中毒。这是因为上述药物在体内均可产生H⁺之故。

例如，氯化铵在体内解离为NH₄⁺与Cl^-,其中NH₃在肝内转变为尿素的同时，还可释放出H⁺，后者可酸化体液而使血流中HCO₃^-下降，形成高氯血症性酸中毒。

代谢性酸中毒时机体的代偿适应性反应

1.血液缓冲系统代偿

当机体内形成的固定酸（乳酸、酮体、氨基酸等）增多而使血液中氢离子浓度升高时，机体为了维持内环境恒定，细胞外液中的H⁺可迅速被血浆缓冲系统中的HCO₃^-中和，产生对酸碱平衡影响较小的弱酸和中性盐，达到对强酸性物质的代偿性缓冲作用，使体液特别是血液的pH不致发生变动。

CH₃CHOHCOOH（乳酸）+NaHCO₃→CH₃CHOHCOONa+H₂CO₃

2.呼吸代偿

经碱储缓冲而生成的大量H₂CO₃，可不断解离为H₂O和CO₂，这样不仅H⁺增高，而且CO₂分压也升高，于是二者均可刺激延髓化学感受器及颈动脉体的化学感受器，引起呼吸中枢兴奋，导致呼吸加深加快，肺泡通气量增多，加速呼出CO₂，以降低血液中CO₂分压，随之血浆中H₂CO₃浓度亦减少。

二氧化碳分压对呼吸中枢的作用机制示意图

资源描述：血浆二氧化碳分压增高，可通过2条途径引起呼吸中枢兴奋：其一是二氧化碳透过血脑屏障进入脑脊液，引起脑脊液中氢离子浓度增高，兴奋中枢化学感受器引起呼吸中枢兴奋；其二为外周途径，即通过兴奋外周化学感受器引起呼吸中枢兴奋。前者为主要途径。 文件来源：吴礼平

由此可见，代谢性酸中毒时虽然NaHCO₃含量减少，但经过呼吸代偿，使血浆中H₂CO₃浓度亦相应减少，从而调整了NaHCO₃/H₂CO₃的比值，使其保持不变。

一般来说呼吸系统的代偿非常迅速，它可在十几分钟内呈现出明显的呼吸增强作用。因此，呼吸运动加强是代谢性酸中毒的重要标志之一。

3.肾脏的调节

酸中毒时，肾小管上皮细胞内碳酸酐酶活性增强，使细胞内H₂CO₃形成增多，使肾小管上皮细胞分泌H⁺和NH₃的作用增强，肾小管上皮通过排出H⁺和NH₃而回收Na⁺及HCO₃^-，使血液中的碱储得以恢复，NaHCO₃/H₂CO₃比例得到调整，从而把血浆pH值维持在正常的范围内。

此时，由于肾小管排H⁺增多，故排K⁺就相应的减少，提高了血浆中的K⁺浓度（高钾血症）。

血浆中增多的H₂CO₃并非由呼吸加强所能完全消除，还有一部分被血液缓冲对中碱性磷酸钠（Na₂HPO₄）缓冲，生成NaHCO₃和NaH₂PO₄（酸性磷酸钠）。所生成的NaHCO₃使血浆中的碱储得以补充，而产生的NaH₂PO₄则从肾脏排出。

如肾脏机能正常，在排出NaH₂PO₄的过程中，其中的Na⁺还可与肾小管上皮生成的NH₃进行交换，结果回收了碱储而将新生的NH₄H₂PO₄排出体外，但此时尿液呈酸性，并且铵盐的含量增加。其反应式如下：

• 在血液：H₂CO₃+Na₂HPO₄→NaHCO₃+NaH₂PO₄
• 在肾脏：NaH₂PO₄+NH₃+HCO₃^-→NaHCO₃+NH₄H₂PO₄

代谢性酸中毒对机体的影响

在失代偿性酸中毒时，血液中增高的氢离子浓度对机体各系统特别是循环系统影响较大。

• 酸中毒能使心肌收缩减弱（H⁺增多可竞争性抑制Ca²⁺和肌钙蛋白结合，从而抑制心肌的兴奋-收缩偶联过程），心肌弛缓，心输出量减少；
• H⁺降低心肌发生心室颤动的阈值，导致心脏传导阻滞和心室颤动。
• H⁺还可降低外周血管对儿茶酚胺的反应性，使血管扩张而血压下降；
• H⁺促进肺血管和支气管收缩，引起明显的代谢紊乱；
• 中枢神经系统可因[H⁺]升高而发生高度抑制，继之昏迷，最后多因呼吸中枢和血管运动中枢麻痹而死亡。