第十五章 酸碱平衡

第十五章酸碱平衡（１、３万周许峰）

学习目标及基本要求

１。掌握酸碱平衡得概念及血液、肺脏、肾脏、组织细胞对酸碱缓冲与平衡调节得作用机制。

2. 熟悉体内酸碱物质得产生、挥发性酸及固定酸得概念、酸碱平衡失调得类型.

3。了解判断酸碱平衡失调得生化指标及临床意义.

正常人血液pH值为7、35—7、45,平均值为7、4。机体通过物质代谢不断产生内源性酸性与少量得碱性物质，也有一定数量得外源性酸碱物质进入体内,均可影响血液pH值。机体通过体液中得缓冲体系得缓冲作用与肺、肾得调节作用,排出过多得酸或碱,从而维持机体pH值内环境得稳定，称为酸碱平衡（aｃｉd—baｓe ｂalance)。因各种原因致使体液得pＨ值相对稳定性遭到破坏就称为酸碱平衡紊乱（acid-base ｉmbalaｎce）。

第一节酸碱物质得来源

体液中得酸性物质与碱性物质主要就是组织细胞在物质分解代谢过程中产生得，其中产生最多得就是酸性物质,仅小部分为碱性物质。

一、酸性物质得来源

体内酸性物质主要来自糖、脂类、蛋白质及核酸得代谢产物,其次就是饮食与药物中得少量酸性物质。体内物质代谢产生得酸性物质可分为两大类：

(一)、挥发性酸（voｌaｔile acｉd）

成人体内每天通过糖、脂肪与蛋白质等营养物质得分解代谢产生约3０0~４００ＬCＯ2，可以通过两种方式与水结合生成约１5 molＨ2CO3。一种就是与组织间液与血浆中得水直接结合生成H2CＯ３,即ＣＯ2溶解于水生成Ｈ2CＯ3；另一种就是在红细胞、肾小管上皮细胞、胃粘膜上皮细胞与肺泡上皮细胞内经碳酸酐酶(ＣA)得催化与水结合生成H2ＣＯ3。H2CO3就是体内酸得主要来源,因其分解产生得CO２可由肺呼出而被称之为挥发性酸。通过肺进行得ＣO2呼出量调节也称之酸碱得呼吸性因素调节。

(二）、固定酸(fiｘed aｃid）

机体内由含硫氨基酸分解代谢产生得硫酸；含磷有机物（磷蛋白、核苷酸、磷脂等）分解代谢产生得磷酸;糖酵解产生得乳酸；脂肪分解产生得乙酰乙酸、β—羟丁

酸等酸性物质，因不能由肺呼出而只能通过肾脏由尿液排出，故称为固定酸或非挥发酸(nｏn－vｏlatile acid）,人体每天生成得固定酸所离解产生得Ｈ+与挥发酸相比要少得多，约为50~90 mmoｌ.通过肾进行排酸保碱得调节也称之酸碱得代谢性因素调节。

二、碱性物质得来源

体内通过三大营养物质得分解代谢产生得碱性物质并不多,但人们摄入得蔬菜与水果中含有有机酸盐(如柠檬酸盐、苹果酸盐等)，在体内经过生物氧化可分解成CＯ2与H2O，剩下得Na＋与K＋进入体液与HCＯ3-结合成具有碱性得碳酸氢盐，因此蔬菜、水果就是成碱食物。物质代谢过程中也有碱性物质(如NＨ3）得产生，但数量较少.

第二节酸碱平衡调节

正常情况下,体内各种来源得酸性物质多于碱性物质.因此，机体对酸碱平衡得调节主要就是针对酸而进行.机体对酸碱平衡得调节作用主要就是由三大调节体系得调节作用（血液缓冲体系得缓冲作用、肺对酸碱平衡得呼吸性因素得调节作用与肾对酸碱平衡得代谢性因素得调节作用）来共同完成得.

一、血液缓冲体系得缓冲作用

体外进入体内或体内代谢产生得酸、碱性物质先后进入血液，被血液缓冲体系（buffer sｙｓteｍ)作用，转变为较弱得酸或碱,这称为血液得缓冲作用。虽然整个体液对酸碱得缓冲能力就是血液得6倍，但血液作为机体得流动组织迅速沟通细胞间液与内液,从而及时反映了体内得酸碱平衡状况.

（一）、血液缓冲体系

血液缓冲体系包括血浆缓冲体系与红细胞缓冲体系,都就是由弱酸与其相对应得弱酸盐所组成。血浆缓冲体系由碳酸氢盐缓冲对（NaＨＣO3/H2CO3）、磷酸氢盐缓冲对（Na2HPO４／NaH2ＰO4）与血浆蛋白缓冲对（NaPr／HPr）组成。红细胞缓冲对则

／HＨｂO2）、由还原血红蛋白缓冲对（KHb/HHｂ）、氧合血红蛋白缓冲对（KHbO

２

碳酸氢盐缓冲对（ＫHＣO3/H2ＣO3)与磷酸氢盐缓冲对（K2HPＯ４/KH2PO４）组成。上述七对缓冲对实际上就是由三个缓冲体系即碳酸氢盐缓冲体系、磷酸盐缓冲体系与蛋

）缓冲体系所组成。

白质（包括HHｂ、ＨHbO

２

这些缓冲对中，血浆中以NaHＣO3/Ｈ２CO3缓冲体系最为重要，红细胞中以KHbO2/ＨＨbO２、ＫHｂ／HHｂ缓冲体系最为重要。碳酸氢盐缓冲对所以重要,就是因为其含量多，约占血浆缓冲对含量得50％以上;缓冲能力大，血浆中５０％以上得

缓冲作用由它完成，NaHCO3就是体内缓冲固定性酸得主要物质，又称碱储。

图１５—1 全血各缓冲体系

表15—1 全血各缓冲体系得比较

缓冲体系占全血缓冲能力得百

分数(％)

ＨHbO2与HHb35

有机磷酸盐３无机磷酸盐２血浆蛋白质7

血浆碳酸氢盐3５红细胞碳酸氢盐

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（二）、血液得缓冲机制

血浆缓冲体系中碳酸氢盐缓冲体系能迅速与进入血液得固定酸、碱起反应,以减弱血液pＨ得急剧变化。碳酸氢盐缓冲体系可经呼吸调节CO2分压以调节碳酸浓度，可经肾调节碳酸氢钠浓度，因此,也称碳酸氢盐缓冲对为开放性缓冲对。从而使缓冲体系不断得到补充与调整，保持了持续得缓冲效应。

—得浓度平均为24mmoｌ/L，H2CO3动脉血pH值等于７、4时测得血浆中得ＨCO

３

得浓度约为1、2 mｍoｌ/L，两者比例为２0：１。血浆pＨ值等于7、4时按亨德森

—哈塞巴(Hｅｎdersｏn－Hassｅlbach)方程计算得到[ＮａHＣO3］/［Ｈ２CＯ３］两者比例也为２０：１。

（式中:pk a就是碳酸得一级解离常数，在37℃时为6、1。）

由上式可见,只要［NaHCO

３

]/［H2CＯ３］得浓度比为２0/1,血浆得pH值即可维持在7、4。也即血浆得pH值就是否维持在7、4，可由血浆中［NaHCＯ3］/[Ｈ2CO3］得浓度比就是否维持在20/1来准确反映。故体液对酸碱得缓冲作用及肺、肾对酸碱平衡得调节作用，可以围绕维持血浆［NaHCＯ3]/[H2CO3］得浓度比值为20/1来进行。如果任何一方得浓度发生改变，只要另一方作相应得增减，维持二者2０/1得比值,则血浆得pH值仍为7、４,这就就是代偿性调节得精髓所在.

进入血液中得固定酸或碱由血浆缓冲体系（主要就是NaＨCO

３/H

２

CO3）缓冲；

挥发性酸（H2CO3)主要由红细胞内得还原血红蛋白缓冲对（KＨb/HHb)、氧合血红蛋白缓冲对（ＫＨｂＯ2/ＨＨbＯ2），通过与血红蛋白运O2过程相偶联得缓冲机制进行缓冲。其中弱酸作为酸性物质对进入血液得碱起缓冲作用;弱酸盐作为碱性物质对进入血液得酸起缓冲作用。

1、对固定酸得缓冲作用

代谢中产生得固定酸（H3PO４、Ｈ２SO4、酮体等),主要由ＮaHCO3所缓冲，使酸性较强得固定酸转变为酸性较弱得H2CＯ3。

此外,血浆磷酸盐缓冲体系及血浆蛋白缓冲体系对固定酸也具有缓冲作用，均可使酸性强得固定酸转变为酸性较弱得H2CＯ3,易于从肺排出。

2、对碱性物质得缓冲作用

碱性物质进入血液后，大部分被NaHCO3/H2CO3缓冲体系中得Ｈ2CO3中与,少量碱由血浆中得HPr与Ｈ2PO4—所中与,使碱性减弱。

由于不断产生Ｈ2CＯ３，因此机体对固定碱得缓冲能力很强，其中生成过多得N ａHCO3可由肾排出。

3、对挥发性酸得缓冲作用