酸碱失衡与代偿
酸碱生理学关注人体如何将细胞外液的氢离子浓度维持在狭窄范围内，通常表示为动脉pH值接近7.40。本领域概述了当这种平衡被扰乱时出现的失调，以及旨在恢复平衡的化学、呼吸和肾脏代偿反应。
Definition
酸碱失衡是指全身氢离子浓度偏离正常设定点，根据主要变化是碳酸氢盐（代谢性）还是二氧化碳张力（呼吸性）进行分类，并与旨在使pH值恢复正常的代偿反应一起进行描述。
Scope
本领域涵盖体液的化学缓冲、四种主要的酸碱紊乱（代谢性和呼吸性酸中毒和碱中毒）、每种紊乱可预测的继发性（代偿性）反应，以及最终再生缓冲液的肾脏排酸机制。它围绕生理学及其诊断逻辑而非临床管理进行组织。
Sub-topics
Core questions
- 细胞外液的氢离子浓度由什么决定，为什么碳酸氢盐是主要的缓冲剂？
- 四种主要的酸碱紊乱如何定义和区分？
- 每种原发性紊乱之后会发生哪些代偿反应，它们发展得有多快？
- 肾脏如何排出每日酸负荷并再生碳酸氢盐？
Key concepts
- 氢离子浓度和pH值
- 碳酸氢盐-二氧化碳缓冲对
- 原发性紊乱与代偿
- 代谢和呼吸成分
- 阴离子间隙
- 强离子差
- 混合性酸碱紊乱
Key theories
- 亨德森-哈塞尔巴尔赫（以碳酸氢盐为中心）框架
- 通过碳酸平衡，将pH值视为由碳酸氢盐浓度与二氧化碳分压之比决定，提供了酸碱状态及其紊乱的标准床边描述。
- 斯图尔特（物理化学）方法
- 根据独立变量（强离子差、总弱酸和二氧化碳张力）重新构建酸碱状态，这些变量共同决定氢离子浓度；它尤其在重症监护环境中作为以碳酸氢盐为中心观点的补充使用。
Mechanisms
碳酸氢盐-二氧化碳对是人体主要的细胞外缓冲系统，连接着肺（调节二氧化碳张力）和肾脏（调节碳酸氢盐）。碳酸氢盐的初级代谢变化会在数分钟至数小时内引起二氧化碳的代偿性呼吸变化，而二氧化碳的初级呼吸变化则会在数小时至数天内引起较慢的肾脏对碳酸氢盐的调节。每种原发性紊乱都有一个定量可预测的代偿程度，如果测量值与预测值相去甚远，则表明存在额外的混合性紊乱。肾脏通过排出每日净酸负荷（主要以铵和可滴定酸的形式）并再生缓冲过程中消耗的碳酸氢盐来完善该系统。
Clinical relevance
酸碱分析是评估危重症和代谢不稳定患者的常规部分，此处描述的生理学框架是解释动脉血气和电解质结果的基础。本条目解释了基础生理学和诊断推理；它不是剂量或个体化治疗建议的来源。
Evidence & guidelines
酸碱平衡的生理学要点已在叙述性综述和标准教科书（Hamm及其同事，2015年；Berend及其同事，2014年）中得到充分确立，其中以碳酸氢盐为中心的方法和Stewart方法提供了互补的描述性框架。关于预期代偿的定量规则被广泛引用，但应将其理解为描述性生理学而非临床方案。
History
定量酸碱生理学起源于劳伦斯·亨德森（Lawrence Henderson）20世纪早期关于碳酸平衡的工作，以及卡尔·哈塞尔巴尔赫（Karl Hasselbalch）的对数重构，从而产生了以两人名字命名的方程。以碳酸氢盐为中心的描述主导了20世纪的生理学和临床医学，而彼得·斯图尔特（Peter Stewart）在20世纪末的物理化学重构提供了一种替代的、基于强离子（strong-ion）的解释，至今仍存在争议。
Debates
- 以碳酸氢盐为中心与斯图尔特物理化学方法之争
- 传统的亨德森-哈塞尔巴尔赫描述还是斯图尔特的强离子框架能更好地解释和量化酸碱紊乱，这是一个持续的方法论争论；两者都可以描述相同的数据，斯图尔特方法通常被视为补充而非替代。
Key figures
- Lawrence J. Henderson
- Karl Albert Hasselbalch
- Horacio J. Adrogué
- Nicolaos E. Madias
- Peter A. Stewart
Related topics
Seminal works
- hamm-2015
- berend-2014
- adrogue-madias-1998
Frequently asked questions
- 代谢性酸碱紊乱和呼吸性酸碱紊乱有什么区别？
- 代谢性紊乱是碳酸氢盐浓度的原发性变化，而呼吸性紊乱是二氧化碳分压的原发性变化；每种紊乱都会引起另一成分的代偿性变化。
- 酸碱平衡中的代偿意味着什么？
- 代偿是继发性反应，代谢性紊乱的呼吸性代偿和呼吸性紊乱的肾脏代偿，它倾向于使pH值恢复正常，但不能完全纠正；必须治疗原发性紊乱才能完全纠正。