高职、专科专用医学生物化学课件-酸碱平衡调节
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酸碱平衡课件优秀课件
㈠pH值和H＋离子浓度
1
lg [H+]
=pH＝ pKaΒιβλιοθήκη lg[HCO3-] [H2CO3]
20 1
＝7.40 (7.35~7.45)
✓ 判断是否存在酸碱平衡紊乱 ✓ 不能确定酸碱平衡紊乱的类型
㈡动脉血CO2分压(PaCO2)
是血浆中呈物理溶解状态的CO2分子产 生的张力
反映肺的通气状态，PaCO2与肺的通气 量成反比
呼吸加深加快
CO2排出↑
㈢组织细胞的调节作用
K＋ Na＋
ClH＋
H＋
HCO3- K＋
H＋
H＋
Na＋
K＋
Na＋
组织细胞
㈣肾脏的调节
肾脏通过排酸（H＋或固定酸）以及重吸 收碱（HCO3－）对酸碱平衡进行调节
近曲小管泌H＋和对NaHCO3的重吸收 调
节 方
远曲小管泌H＋和对NaHCO3的重吸收
式 近曲小管上皮细胞泌NH4＋
N＋ a
＝12mmol/L （10-14）
HCO3-
AG >16mmol/L
UC UA AG
↓ AG增高型代谢性酸中毒
磷酸盐/硫酸盐/乳酸/酮体↑ 水杨酸/甲醇中毒
常用指标的意义
pH PaCO2 AB SB BB BE AG
酸碱度 呼吸性因素 代谢性因素
代谢性酸中毒
第三节 单纯性酸碱平衡紊乱
近曲小管上皮细胞 Na＋
H＋+ NH3 NH4+
Na＋
＋
谷氨酰胺酶
谷氨
HCO3－ 酰胺
H2CO3谷氨酸
α-酮 戊二酸
肾小管腔
集合管上皮细胞 毛细血管
Na＋ NH3 H＋
第四章-酸碱平衡和酸碱平衡紊乱精品PPT课件
谷氨酸 NH3 ＋ 酮戊二酸＋ 2e
酮戊二酸 2 H CO3-
酸中毒时，谷氨酰胺酶及 碳酸酐酶活性 。
酸碱平衡的调节（总结）
血液缓冲系统：最为迅速，但缓冲作用不易持久。 肺的调节：作用大，几分钟开始，30分钟达高峰，但仅对CO2
有调节作用，不能缓冲固定酸。 细胞调节：3-4小时发挥作用，可引起血钾的变化。 肾的调节：12-24小时发挥作用，但效率高，作用持久。
2020/12/21
酸碱平衡紊乱 （acid-base disturbance)
概念：病理情况下可引起酸碱超负荷或调 节机制障碍，导致体内酸碱度稳态性破坏， 形成酸中毒或碱中毒，称酸碱平衡紊乱。
2020/12/21
酸碱平衡紊乱的类型
酸中毒 pH＝ HCO3-
碱中毒
H2CO3
代谢性
酸中毒 碱中毒
呼吸性
H2O＋CO2 （呼出）
CO2
H+
中枢化学感受器
O2 CO2 H+
外周化学感受器（主动脉体，颈动脉体）
2020/12/21
延髓呼吸中枢 肺泡通气量
PaO2过低对呼吸中枢 的直接效应是抑制
组织细胞的调节作用（一般在2～4小时完成）
细胞
通过离子交换进行
H＋ K＋ HCO3－ Cl－
HCO3－ Cl－
[H＋] K+
小管腔
Cl -
远曲小管和集合管
H CO3-
H ＋ H-ATP
的闰细胞借助氢泵 泌氢的同时， 在基侧膜以Cl –与 HCO3-交换的方式
H2 CO3 CA
CO2 ＋H2O
重吸收HCO3- ，称为远端酸化。
2020/12/21
H PO4 2 - 碱性
4-1酸碱平衡失调精品PPT课件
在血浆内以 NaHCO3/H2CO3 缓冲对含量最 多，缓冲能力最强，且易于调节，因而也最重要。
[ H+ ]↑：H+ + HCO3﹣ → H2CO3 → H2O + CO2↑
[OH﹣]↑：OH﹣ + H2CO3 → H2O + HCO3﹣ 缓冲作用发生最快，立即反应；但作用不持久，
而且不能缓冲挥发性酸。
肺： 迅速、强大， 只能调节挥发酸、不能缓冲固定酸
组织细胞：较强、2-4小时后发挥作用， 可致血钾、血氯紊乱
肾： 缓慢、有效、强大、持久， 排酸保碱同时进行
四大调节体系共同作用，维持pH在微小范围内波动。
三、反映酸碱平衡的常用指标
（一）动脉血pH
概念：血浆中H+浓度的负对数。 正常值：pH＝7.35～7.45，平均值 7.4。 意义：区分酸、碱中毒。（不能区分原因）
PaCO2 ＞ 46mmHg
通气不足，呼吸性酸中毒 代偿后的代谢性碱中毒
PaCO2 ＜ 33mmHg
通气过度， 呼吸性碱中毒 代偿后的代谢性酸中毒
（三）标准碳酸氢盐(SB) 和 实际碳酸氢盐(AB)
1、标准碳酸氢盐(SB) 概念：全血在标准条件下（38℃、血氧饱和度100%
、PCO2 40mmHg）测得的血浆中HCO3-浓度。 正常值：22～27mmol/L，平均24mmol/L。 意义：是判断代谢性因素的指标。
2、实际碳酸氢盐(AB) 概念：隔绝空气的全血标本，在实际PaCO2、实际体
温和血氧饱和度条件下测得的血浆中HCO3-浓度。 正常值：SB＝AB。 意义：①是判断判断呼吸及代谢双因素的指标；
② AB与SB的差值反映呼吸性因素的变化 。
AB＝SB：表示正常。
[ H+ ]↑：H+ + HCO3﹣ → H2CO3 → H2O + CO2↑
[OH﹣]↑：OH﹣ + H2CO3 → H2O + HCO3﹣ 缓冲作用发生最快，立即反应；但作用不持久，
而且不能缓冲挥发性酸。
肺： 迅速、强大， 只能调节挥发酸、不能缓冲固定酸
组织细胞：较强、2-4小时后发挥作用， 可致血钾、血氯紊乱
肾： 缓慢、有效、强大、持久， 排酸保碱同时进行
四大调节体系共同作用，维持pH在微小范围内波动。
三、反映酸碱平衡的常用指标
（一）动脉血pH
概念：血浆中H+浓度的负对数。 正常值：pH＝7.35～7.45，平均值 7.4。 意义：区分酸、碱中毒。（不能区分原因）
PaCO2 ＞ 46mmHg
通气不足，呼吸性酸中毒 代偿后的代谢性碱中毒
PaCO2 ＜ 33mmHg
通气过度， 呼吸性碱中毒 代偿后的代谢性酸中毒
（三）标准碳酸氢盐(SB) 和 实际碳酸氢盐(AB)
1、标准碳酸氢盐(SB) 概念：全血在标准条件下（38℃、血氧饱和度100%
、PCO2 40mmHg）测得的血浆中HCO3-浓度。 正常值：22～27mmol/L，平均24mmol/L。 意义：是判断代谢性因素的指标。
2、实际碳酸氢盐(AB) 概念：隔绝空气的全血标本，在实际PaCO2、实际体
温和血氧饱和度条件下测得的血浆中HCO3-浓度。 正常值：SB＝AB。 意义：①是判断判断呼吸及代谢双因素的指标；
② AB与SB的差值反映呼吸性因素的变化 。
AB＝SB：表示正常。
酸碱平衡—酸碱平衡的调节(生物化学课件)
血液的缓冲作用
（一）血液缓冲体系
血浆缓冲 系统
以NaHCO3/H2CO3缓冲对的缓冲能力最强。
红细胞缓冲 以KHb/HHb和KHbO2/HHbO2缓冲对的缓 系统 冲能力最重要。
注：血浆的pH主要取决于血浆中NaHCO3与H2CO3浓度的比值，只要
NaHCO3/H2CO3的比值维持20/1，血浆pH才能维持在7.4不变。
对固定酸的缓冲：
HA（固定酸）+NaHCO3
H2CO3
H2O+CO2
NaA+H2CO3
对碱的缓冲 AOH（碱性物质）+H2CO3
AHCO3+H2O
血液的缓冲作用
血液缓冲系的两个特点：
反应迅速，即可发 生，10-20min完成
局限性 快速性
缓冲能力有限，只能使 酸或碱的强度减弱，且 缓冲后缓冲碱或酸的含 量和比值必发生改变， 需肺、肾进一步调节。
H2PO42－
三、泌NH3作用
血液
肾小管上皮细胞
Na+ HCO3－
Na +
HCO3－
H+
H2O CO2
CA H2CO3
谷氨酰胺
NH3
氨基酸
铵盐的排泄
小管液
Na+ Cl－ H+
NH4+ NH3 NH4+Cl－
四、细胞内外离子交换性调节
酸中毒 细 胞
血液
肾小管细胞
H+
〔H+〕
H+
尿
K+
K+
K+
高血钾
血液的缓冲作用
全血中各缓冲系的含量
缓冲系
占全血缓冲系的%
生物体内酸碱平衡的调节
生物体内酸碱平衡的调节人体是一个复杂的系统，各种生理反应都需要在一定的酸碱环境中进行。
因此，维持生物体内的酸碱平衡是非常重要的。
酸碱平衡指的是生物体内液体的pH值，在健康的情况下，细胞内外的液体pH值都应该处于一个平衡的状态。
如果酸碱平衡紊乱，会导致生理功能障碍，引起一系列的疾病。
酸碱平衡的调节机制酸碱平衡的调节机制是一个复杂的过程，包括两种相反的反应：产生酸和产生碱的反应。
这些反应都是生物化学反应，常见的反应包括呼吸作用和肾脏功能。
呼吸作用呼吸作用是一种令人熟知的概念。
通过肺部将二氧化碳排出体外，将氧气带入体内。
由于二氧化碳可以与水分解成碳酸和水，这将导致体液的pH值向酸性方向移动。
然而，呼吸控制中枢可通过调节呼吸频率和深度，并改变用于呼吸的气体组成，从而改变体液的酸度。
当体液过酸时，呼吸中枢将加速呼吸，以将过多的二氧化碳导出体外。
肾脏功能肾脏是另一个重要的调节器，通过过滤血液并对过滤的液体进行处理，将不需要的物质排出体外。
肾表现出对酸碱平衡的维护功能，可以通过以下两种方式实现：1. 肾脏对酸产物的排泄过多的呼吸性和非呼吸性酸产物应该通过肾脏排出体外，以保持酸碱平衡。
这些酸产物在尿液中呈酸性，并能被安全排泄出体外。
2. 肾脏对碱性物质的合成和重吸收肾脏也可以改善酸碱平衡，通过新陈代谢生产垃圾和过剩的物质产生碱性物质，并将其转移至肝脏。
肝脏可以将这些碱性物质分解为CO2和水，以使其最终流入肺部呼吸掉出体外。
对于一些疾病和情况，如酸中毒和碱中毒，这些调节机制在平时就显得尤为重要。
这些状态都是由确切的酸碱度引起的，需要医护人员立即采取行动以帮助患者恢复平衡。
结论维持酸碱平衡对于维持正常生理功能非常重要。
生物体内的酸碱平衡是通过二氧化碳和肾脏的处理来完成的，这些机制能够帮助保持正常的pH值，从而确保正常的生物化学反应。
如果这些机制出现了问题，就需要寻求专业帮助以重新建立正常的酸碱平衡，从而避免日后的各种健康问题。
酸碱平衡紊乱—酸碱平衡及其调节(病理学课件)
全血的五种缓冲系统
全血中各缓冲系统的含量与分布
缓冲系统 占全血缓冲系统%
血浆HCO3-
35
细胞内HCO3-
18
Hb-及HbO2-
35
Pr -
7
HPO4 -
5
（1）HCO3-/H2CO3缓冲对作用最强 ① 含量占体液总缓冲量一半以上； ② 与呼吸和泌尿功能紧密相联 ③ 仅缓冲体内的固定酸。
C+O2
肺
肾
H2O
HCO3+
H+
H2CO3 = 20:1 pH= 7.4开 放 的HCOFra bibliotek- / H2CO3
缓 冲 系 统
肾
×
C+O2 × 肺
H2O
HCO3+ H+
H2CO3 = 20:1
代失 偿代
偿
HCO3-
时 的 缓 冲
C+O2 √ 肺
肾
H2O
√
HCO3+ H+
H2CO3 = 20:1
代失 偿代
偿
HCO3-
（2）Hb缓冲对作用占第二位，主要缓冲挥发酸，在RBC内部。
缓冲调节的特点 属化学反应，即刻发挥作用，但总体能力有限。
谢谢 欣赏
（二）肺的调节作用
PaCO2 脑脊液[H+]
PaO2 , PaCO2 , [H+]
中枢化学感受器
外周化学感受器
呼吸中枢兴奋性↑ 呼出CO2↑, 体内[H2CO3]
呼吸调节的特点： 1.呼吸中枢在肺功能正常时方能发挥代偿性作用 2.呼吸调节属神经反射，调节速度快 3. PaCO2>80mmHg，CO2麻醉
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HCO-3
H2CO3
对机体的影响
1.心血管系统
心律失常 代酸 高钾血症 心律失常
心肌收缩力 H+ 阻断肾上腺素作用 抑制兴奋收缩偶联 高钾血症
心收缩 力降低
血压降低
血管对儿茶酚胺反应性降低
对机体的影响
1.心血管系统 S ATP生成减少 生物氧化酶活性受抑制 -氨基丁酸生成增多 谷氨酸脱羧酶活性增高 CNS功能抑制
_ _
_ [HCO3 ]
呼吸性酸中毒 呼吸性碱中毒
pH值↓ PCO2 pH值↑ PCO2
(一) 代谢性酸中毒
_ 血浆[HCO3 ]原发性减少所致
（1）固定酸产生↑ →消耗HCO3 ↑
• 乳酸↑ • 酮体↑ • 酸性药物摄入↑ （2）固定酸排除↓
_
急、慢性肾功能衰竭
（3）HCO3 丢失↑ 腹泻，肠瘘
AB=SB ＜24mmol/L
AB=SB ＞27mmol/L
失代偿性代谢碱中毒
4. 碱剩余
(Base Excess, BE)
定义 在标准条件下将1 升的全血或血浆滴定至
pH7.40时所用的酸或碱的量
参考值 意义
0±3mmol/L 反映代谢性因素的指标 碱剩余
碱欠缺
用酸滴定 用碱滴定
代谢性碱中毒 代谢性酸中毒(二Fra bibliotek 呼吸性酸中毒
血浆H2CO3原发性升高所致 呼吸中枢抑制 呼吸肌麻痹
呼吸道阻塞
肺部病变 胸廓病变
机体的代偿调节
细胞内缓冲——急性呼酸
肾代偿调节——慢性呼酸 排酸保碱加强
对机体的影响
与代酸相同
CNS改变更明显 CO2 麻醉 CO2 直接扩张脑血管 脑细胞酸中毒更严重 CO2 HCO3
-
CO2
pH
脑
(三) 代谢性碱中毒
血浆HCO3-原发性增多所致
（1） 体内H+ 丢失↑
• 急性幽门梗阻持续呕吐 • 胃肠引流过度 • 低血钾或醛固酮分泌↑使肾泌H+↑ （2）NaHCO3摄入↑
服药
机体的代偿调节
与代酸方式相同，但方向相反
对机体的影响
1. CNS Hb氧离曲线左移→缺氧
-氨基丁酸减少
代谢性碱中毒 原发性 pH ∝
_ HCO3 (20)
代谢性酸中毒
H2CO3 (1)
呼吸性酸中毒 原发性 呼吸性碱中毒
单纯性酸碱平衡失调: 1种原发改变引起 混合性酸碱平衡失调: 2种或 3种原发改变
生化指标变化特征
代谢性酸中毒 代谢性碱中毒
pH值↓ pH值↑
_ [HCO3 ]
PCO2↓ PCO2 ↑ [HCO3 ] ↑ [HCO3 ]↓
过程的调节→呼吸性因素 HCO3-浓度反映体内代谢状况，受肾的
调节 →代谢性因素
1．对固定酸的缓冲作用
NaHCO3 /H2CO3是血浆中主要的缓冲对，主要缓 冲固定酸（如硫酸、磷酸、酮体等）的作用：
HA+ NaHCO3 （固定酸） Na-A+H2CO3 （固定酸钠） CO2
血浆中其它缓冲体系也有一定的作用： HA+ Na－ Pr Na-A+H－ Pr
SB: 标准条件下测定的动脉血浆 HCO 3 排除呼吸性因素影响 只反映代谢性因素
-
AB:
实际条件下测定的动脉血浆HCO 3
未排除呼吸性因素影响 受呼吸和代谢两因素影响
正常值 AB=SB 24 mmol/L(22～27)
意 义
HCO3
SB增高: 代碱或代偿后的呼酸
pH ∝
H2CO3
正常值 AB=SB 24 mmol/L(22～27)
意 义
HCO3
SB增高: 代碱或代偿后的呼酸
pH ∝
H2CO3
正常值 AB=SB 24 mmol/L(22～27)
意 义
SB增高: 代碱或代偿后的呼酸 SB降低:代酸或代偿后的呼碱
AB与SB
AB=SB=24～27mmol/L
正常人 呼吸性酸中毒
呼吸性碱中毒 失代偿性代谢酸中毒
AB ＞SB CO 2 潴留 AB ＜SB CO 2 排出过多
生物化学
Biochemistry
第十三章
酸碱平衡调节
Acid-base balance
• 机体在生命活动过程中不断地产生或摄取酸性 或碱性物质，机体依靠自身对酸或碱的调节功
能，使体液pH值维持在相对恒定的范围内，这 一过程称为酸碱平衡。
• 血浆pH的正常参考范围是7.35～7.45。
第 一 节
_
机体的代偿调节
1. 细胞外缓冲 + H + HCO 3 H2CO3 结果：HCO-3 2. 肺的代偿调节 呼吸加深加快 H+ H2CO3 结果： H2O+CO2
HCO-3 H2CO3
CO2
机体的代偿调节
3. 细胞内缓冲
H+浓度回降
高钾血症
H+ K+
+ H +Hb
HHb 泌氨(铵)
4. 肾的代偿调节 排酸保碱加强 结果：
挥发酸的缓冲
肺外毛细血管 供组织利用 O2
HHb 动脉 肺毛细血管
静脉
HHb
大气
O2 H+
H+
HbO2HCO3-
HbO2HCO3血液循环
CO2+H2O
CO2+H2O 呼出
组织代谢产生
二、肺对酸碱平衡的调节作用
• 通过改变呼吸运动，调节CO2排出 量，控制血浆H2CO3浓度
体内产酸↑NaHCO3 ↓ → HCO3/H2CO3 <20/1 →pH↓ → 刺激主 动脉弓及颈动脉窦化学感受器→呼吸加深加快→ CO2排出增加→ HCO3/H2CO3比例恢复正常→ pH恢复正常 H 2CO3增加→ H 2O+CO2↑→刺激呼吸中枢→呼吸加深加快 → CO 2排出增加。
三、肾对酸碱平衡的调节作用
肾脏对酸碱平衡的调节作用，主要是通过
泌 H+ 、泌NH3、泌K+ 排除多余的酸性物质、
调节血浆中NaHCO3的浓度，以维持血浆 pH 值的恒定。
近端肾小管泌H+和重吸收 HCO3Na+ HCO3H+
Na+ HCO3-
H+ H2CO3
CA
H2CO3
CO2 H 2O
H2O + CO2
• 谷氨酸脱羧酶活性降低 • -氨基丁酸转氨酶活性增高
中枢神经系 统兴奋症状
对机体的影响
1. CNS 2. 神经肌肉系统 *应激性增高，手足抽搦
血Ca2+降低 -氨基丁酸减少
对机体的影响
1. CNS 2. 神经肌肉系统 3. 低钾血症
(四) 呼吸性碱中毒
血浆H2CO3原发性降低所致 精神性通气过度，如癔病 人工呼吸机使用不当
Pr-＋H2O
3．对挥发酸的缓冲作用
挥发酸主要由血红蛋白缓冲体系缓冲。
组织细胞→促进红细胞内HbO2解离释放出O2
肺泡→促进红细胞内CO2向肺泡扩散呼出
挥发酸的缓冲
• 组 织 细 胞
CO2+H2O CO2
红 细 胞 HCO3
-
H2CO3 HbO2 H-Hb＋O2
HCO3
O2
-
CL-
CL-
利于红细胞内 HbO2解离 释放出O2
HA+ Na2HPO4
Na-A+ Na H2PO4
血浆中的 NaHCO3为体内的碱储备。
2．对碱的缓冲作用
当碱性物质进入血液后，可被H2CO3 、H2PO4-、
H-Pr缓冲使其碱性减弱：
OH- ＋ H2CO3 OH- ＋ H2PO4HCO3- ＋ H2O HPO42- ＋ H2O
OH- ＋ H-Pr
体内酸碱物质的来源
酸碱的概念
H2CO3 NH4+ H2PO3 HPr H++HCO3H++NH3 H++HPO42H++Pr酸：释H+者为酸
碱：受H+者为碱
一、酸性物质的来源
挥发酸：碳酸（H2CO3） 呼吸因素→肺排除
酸
固定酸：H2SO4、H2PO4、酮体、乳酸等
代谢因素→肾排除
CO2+H2O H2CO3 HCO3-+H+
AB
？
CO2-CP
？
pH ∝
HCO3 （SB）
H2CO3（PaCO2）
一、血液的缓冲作用
占体液总缓冲能力的1/6
血浆 NaHCO3 H2CO3 , Na2HPO4 NaPr
NaH2PO4 ,
KHCO3
HPr
K2HPO4
红细胞 KHb HHb
,
KHbO2
HHbO2 ,
H2CO3 , KH2PO4
血浆 pH的确定 根据 Henderson-Haselbach方程式
pH = pKa + lg = 6.1 + lg
意 义
单一血液PH不能判断酸碱平衡失调，血液PH正常也不能认为没有失调
2. PaCO2
物理溶解的CO2分子产生的张力
正常值 40mmHg (35~45) 意 义 反映呼吸性因素 增高: CO2 潴留 见于呼酸或代偿后的代碱 降低: CO2 不足 见于呼碱或代偿后的代酸
3. SB (standard bicarbonate) AB (actual bicarbonate)
CA H2O + CO2
毛细血管
上皮细胞
肾小管腔
酸碱平衡调节机制小结
H2CO3
对机体的影响
1.心血管系统
心律失常 代酸 高钾血症 心律失常
心肌收缩力 H+ 阻断肾上腺素作用 抑制兴奋收缩偶联 高钾血症
心收缩 力降低
血压降低
血管对儿茶酚胺反应性降低
对机体的影响
1.心血管系统 S ATP生成减少 生物氧化酶活性受抑制 -氨基丁酸生成增多 谷氨酸脱羧酶活性增高 CNS功能抑制
_ _
_ [HCO3 ]
呼吸性酸中毒 呼吸性碱中毒
pH值↓ PCO2 pH值↑ PCO2
(一) 代谢性酸中毒
_ 血浆[HCO3 ]原发性减少所致
（1）固定酸产生↑ →消耗HCO3 ↑
• 乳酸↑ • 酮体↑ • 酸性药物摄入↑ （2）固定酸排除↓
_
急、慢性肾功能衰竭
（3）HCO3 丢失↑ 腹泻，肠瘘
AB=SB ＜24mmol/L
AB=SB ＞27mmol/L
失代偿性代谢碱中毒
4. 碱剩余
(Base Excess, BE)
定义 在标准条件下将1 升的全血或血浆滴定至
pH7.40时所用的酸或碱的量
参考值 意义
0±3mmol/L 反映代谢性因素的指标 碱剩余
碱欠缺
用酸滴定 用碱滴定
代谢性碱中毒 代谢性酸中毒(二Fra bibliotek 呼吸性酸中毒
血浆H2CO3原发性升高所致 呼吸中枢抑制 呼吸肌麻痹
呼吸道阻塞
肺部病变 胸廓病变
机体的代偿调节
细胞内缓冲——急性呼酸
肾代偿调节——慢性呼酸 排酸保碱加强
对机体的影响
与代酸相同
CNS改变更明显 CO2 麻醉 CO2 直接扩张脑血管 脑细胞酸中毒更严重 CO2 HCO3
-
CO2
pH
脑
(三) 代谢性碱中毒
血浆HCO3-原发性增多所致
（1） 体内H+ 丢失↑
• 急性幽门梗阻持续呕吐 • 胃肠引流过度 • 低血钾或醛固酮分泌↑使肾泌H+↑ （2）NaHCO3摄入↑
服药
机体的代偿调节
与代酸方式相同，但方向相反
对机体的影响
1. CNS Hb氧离曲线左移→缺氧
-氨基丁酸减少
代谢性碱中毒 原发性 pH ∝
_ HCO3 (20)
代谢性酸中毒
H2CO3 (1)
呼吸性酸中毒 原发性 呼吸性碱中毒
单纯性酸碱平衡失调: 1种原发改变引起 混合性酸碱平衡失调: 2种或 3种原发改变
生化指标变化特征
代谢性酸中毒 代谢性碱中毒
pH值↓ pH值↑
_ [HCO3 ]
PCO2↓ PCO2 ↑ [HCO3 ] ↑ [HCO3 ]↓
过程的调节→呼吸性因素 HCO3-浓度反映体内代谢状况，受肾的
调节 →代谢性因素
1．对固定酸的缓冲作用
NaHCO3 /H2CO3是血浆中主要的缓冲对，主要缓 冲固定酸（如硫酸、磷酸、酮体等）的作用：
HA+ NaHCO3 （固定酸） Na-A+H2CO3 （固定酸钠） CO2
血浆中其它缓冲体系也有一定的作用： HA+ Na－ Pr Na-A+H－ Pr
SB: 标准条件下测定的动脉血浆 HCO 3 排除呼吸性因素影响 只反映代谢性因素
-
AB:
实际条件下测定的动脉血浆HCO 3
未排除呼吸性因素影响 受呼吸和代谢两因素影响
正常值 AB=SB 24 mmol/L(22～27)
意 义
HCO3
SB增高: 代碱或代偿后的呼酸
pH ∝
H2CO3
正常值 AB=SB 24 mmol/L(22～27)
意 义
HCO3
SB增高: 代碱或代偿后的呼酸
pH ∝
H2CO3
正常值 AB=SB 24 mmol/L(22～27)
意 义
SB增高: 代碱或代偿后的呼酸 SB降低:代酸或代偿后的呼碱
AB与SB
AB=SB=24～27mmol/L
正常人 呼吸性酸中毒
呼吸性碱中毒 失代偿性代谢酸中毒
AB ＞SB CO 2 潴留 AB ＜SB CO 2 排出过多
生物化学
Biochemistry
第十三章
酸碱平衡调节
Acid-base balance
• 机体在生命活动过程中不断地产生或摄取酸性 或碱性物质，机体依靠自身对酸或碱的调节功
能，使体液pH值维持在相对恒定的范围内，这 一过程称为酸碱平衡。
• 血浆pH的正常参考范围是7.35～7.45。
第 一 节
_
机体的代偿调节
1. 细胞外缓冲 + H + HCO 3 H2CO3 结果：HCO-3 2. 肺的代偿调节 呼吸加深加快 H+ H2CO3 结果： H2O+CO2
HCO-3 H2CO3
CO2
机体的代偿调节
3. 细胞内缓冲
H+浓度回降
高钾血症
H+ K+
+ H +Hb
HHb 泌氨(铵)
4. 肾的代偿调节 排酸保碱加强 结果：
挥发酸的缓冲
肺外毛细血管 供组织利用 O2
HHb 动脉 肺毛细血管
静脉
HHb
大气
O2 H+
H+
HbO2HCO3-
HbO2HCO3血液循环
CO2+H2O
CO2+H2O 呼出
组织代谢产生
二、肺对酸碱平衡的调节作用
• 通过改变呼吸运动，调节CO2排出 量，控制血浆H2CO3浓度
体内产酸↑NaHCO3 ↓ → HCO3/H2CO3 <20/1 →pH↓ → 刺激主 动脉弓及颈动脉窦化学感受器→呼吸加深加快→ CO2排出增加→ HCO3/H2CO3比例恢复正常→ pH恢复正常 H 2CO3增加→ H 2O+CO2↑→刺激呼吸中枢→呼吸加深加快 → CO 2排出增加。
三、肾对酸碱平衡的调节作用
肾脏对酸碱平衡的调节作用，主要是通过
泌 H+ 、泌NH3、泌K+ 排除多余的酸性物质、
调节血浆中NaHCO3的浓度，以维持血浆 pH 值的恒定。
近端肾小管泌H+和重吸收 HCO3Na+ HCO3H+
Na+ HCO3-
H+ H2CO3
CA
H2CO3
CO2 H 2O
H2O + CO2
• 谷氨酸脱羧酶活性降低 • -氨基丁酸转氨酶活性增高
中枢神经系 统兴奋症状
对机体的影响
1. CNS 2. 神经肌肉系统 *应激性增高，手足抽搦
血Ca2+降低 -氨基丁酸减少
对机体的影响
1. CNS 2. 神经肌肉系统 3. 低钾血症
(四) 呼吸性碱中毒
血浆H2CO3原发性降低所致 精神性通气过度，如癔病 人工呼吸机使用不当
Pr-＋H2O
3．对挥发酸的缓冲作用
挥发酸主要由血红蛋白缓冲体系缓冲。
组织细胞→促进红细胞内HbO2解离释放出O2
肺泡→促进红细胞内CO2向肺泡扩散呼出
挥发酸的缓冲
• 组 织 细 胞
CO2+H2O CO2
红 细 胞 HCO3
-
H2CO3 HbO2 H-Hb＋O2
HCO3
O2
-
CL-
CL-
利于红细胞内 HbO2解离 释放出O2
HA+ Na2HPO4
Na-A+ Na H2PO4
血浆中的 NaHCO3为体内的碱储备。
2．对碱的缓冲作用
当碱性物质进入血液后，可被H2CO3 、H2PO4-、
H-Pr缓冲使其碱性减弱：
OH- ＋ H2CO3 OH- ＋ H2PO4HCO3- ＋ H2O HPO42- ＋ H2O
OH- ＋ H-Pr
体内酸碱物质的来源
酸碱的概念
H2CO3 NH4+ H2PO3 HPr H++HCO3H++NH3 H++HPO42H++Pr酸：释H+者为酸
碱：受H+者为碱
一、酸性物质的来源
挥发酸：碳酸（H2CO3） 呼吸因素→肺排除
酸
固定酸：H2SO4、H2PO4、酮体、乳酸等
代谢因素→肾排除
CO2+H2O H2CO3 HCO3-+H+
AB
？
CO2-CP
？
pH ∝
HCO3 （SB）
H2CO3（PaCO2）
一、血液的缓冲作用
占体液总缓冲能力的1/6
血浆 NaHCO3 H2CO3 , Na2HPO4 NaPr
NaH2PO4 ,
KHCO3
HPr
K2HPO4
红细胞 KHb HHb
,
KHbO2
HHbO2 ,
H2CO3 , KH2PO4
血浆 pH的确定 根据 Henderson-Haselbach方程式
pH = pKa + lg = 6.1 + lg
意 义
单一血液PH不能判断酸碱平衡失调，血液PH正常也不能认为没有失调
2. PaCO2
物理溶解的CO2分子产生的张力
正常值 40mmHg (35~45) 意 义 反映呼吸性因素 增高: CO2 潴留 见于呼酸或代偿后的代碱 降低: CO2 不足 见于呼碱或代偿后的代酸
3. SB (standard bicarbonate) AB (actual bicarbonate)
CA H2O + CO2
毛细血管
上皮细胞
肾小管腔
酸碱平衡调节机制小结