第17章水電解質(zhì)代謝與酸堿平衡

1、第17章水電解質(zhì)代謝與酸堿平衡第十七章 水、電解質(zhì)代謝與酸堿平衡吉林醫(yī)藥學院 李妍學習目標1.掌握：水攝入與排出，生理需水量，每日最低需水量；體液含量和分布及電解質(zhì)的分布特點；掌握鈣磷的吸收、排泄及其影響因素；鈣磷代謝的調(diào)節(jié)；血液的緩沖作用及腎對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用。2. 熟悉：水的生理功能；電解質(zhì)的生理功能及電解質(zhì)含量；各種微量元素的主要生理功能及代謝；體內(nèi)酸性、堿性物質(zhì)的來源；肺對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用；判斷酸堿平衡的主要生化指標及其臨床意義。3.了解：水和電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié)；鈣磷的含量、分布和主要生理功能；酸中毒與堿中毒的概念和特點。4. 能夠運用人體中水、電解質(zhì)及酸堿平衡的知識及理論為臨床相應

2、病例的正確診斷與治療服務。5. 培養(yǎng)學生尊重科學、求真務實的工作態(tài)度，提高對疾病本質(zhì)的認識、分析和治療能力。第十七章 水、電解質(zhì)代謝與酸堿平衡第一節(jié) 水代謝第二節(jié) 電解質(zhì)代謝第三節(jié) 鈣磷代謝第四節(jié) 微量元素代謝第五節(jié) 酸堿平衡水和電解質(zhì)既是人體的重要組成成分，也是構(gòu)成體液（body fluid）的主要成分。體液是指體內(nèi)的水分及溶解于水中的無機鹽和有機物的總稱。 體液中的無機鹽、某些小分子有機化合物和蛋白質(zhì)等常以離子狀態(tài)存在，稱為電解質(zhì)。水和電解質(zhì)代謝（water electrolyte metabolism）又稱為水、電解質(zhì)平衡（water electrolyte balance）。引 言機體

3、在生命活動過程中不斷地從食物中攝取酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)，同時自身又不斷地產(chǎn)生酸堿物質(zhì)。機體通過一系列的調(diào)節(jié)作用，最后將多余的酸性或堿性物質(zhì)排出體外，使體液pH值維持在相對恒定的范圍內(nèi)，這一過程稱為酸堿平衡（acid-base balance）。正常人血漿的pH值總是維持在之間。 第一節(jié)水的代謝一、水的生理功能二、水的平衡第一節(jié) 水代謝一、水的生理功能(一) 調(diào)節(jié)體溫水的比熱大 （1cal）的熱量；水能吸收或釋放較多的熱量而本身的 溫度卻無較大改變。水的蒸發(fā)熱大：1g水從37至完全蒸發(fā)需吸收2 415J（575cal）的熱量，故蒸發(fā)少量汗液就能散發(fā)大量熱量。水的流動性大，導熱性強：血液循環(huán)能使各組

4、織器官 代謝產(chǎn)生的熱在體內(nèi)迅速均勻分布并通過體表散發(fā)。(二) 促進并參與物質(zhì)代謝 (三) 運輸作用水是體內(nèi)的良好溶劑，能溶解物質(zhì)，促進化學 反應的發(fā)生。水分子還直接參與體內(nèi)的代謝反應（水解、水 化、加水脫氫等），在物質(zhì)及能量代謝過程中 起著重要作用。水的黏度小、流動性大，有利于運輸各種營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物。 唾液有利于食物吞咽及咽部濕潤，淚液能防止眼球及結(jié)膜干燥，關(guān)節(jié)滑液有助于關(guān)節(jié)活動，呼吸道與胃腸道黏液、胸腔與腹腔漿液等都是良好的潤滑劑。(四) 潤滑作用 (五) 結(jié)合水的作用 結(jié)合水是指與蛋白質(zhì)、核酸和蛋白多糖等物質(zhì)結(jié)合而存在的水。它與自由水不同，無流動性，因而對維持生物大分子構(gòu)象，保持細胞、

5、組織、器官的形態(tài)、硬度和彈性起到一定的作用。 (一) 水的攝入二、水的平衡飲水(1200ml)食物水 (1000ml)代謝水(300ml)成人每天需水 (2500ml)3. 消化道排水 各種消化腺分泌的消化液，每日約8000ml，其中絕大部分被腸道重吸收，只有150ml左右隨糞便排出。(二) 水的排出1. 肺排水 成人每日由肺以水蒸氣形式排出水約350ml。2. 皮膚排水 成人每天非顯性出汗 500ml；顯性出汗量與環(huán)境溫度、濕度及活動強度有關(guān)。各種消化液的pH、電解質(zhì)含量(mmol / L)及每天分泌量(ml)消化液pHNa+K+Ca2+Cl-HCO3-分泌量唾液6.67.110301525

6、1.541030102010001500胃液1.01.5206067-145-15002500胰液7.88.41487340808011010002000膽汁6.87.71301407103.57.5110405001000小腸液7.28.21001421050-80105307510003000成人每天水的攝入與排出量水的攝入(ml/天)水的排出(ml/天) 飲水 1 200 呼吸 350 食物水 1 000 皮膚 500 代謝水 300 糞便 150 腎 1 500 總計 2 500 2 500正常需水量： 2500ml；最低需水量 ： 1200ml。正常尿量：1500ml；最低尿量：50

7、0ml。4腎排水 (2) 成人由尿排出至少35g/d代謝廢物，溶解1g需15ml水，故最低尿量為500ml。低于此值稱少尿。(1) 正常人尿量約1500ml/d，受飲、排水量影響。 第二節(jié)電解質(zhì)代謝一、電解質(zhì)的生理功能二、體液電解質(zhì)含量與分布第二節(jié) 電解質(zhì)代謝三、水和電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié) 代謝水正常成人每日體內(nèi)代謝生成的內(nèi)生水約300ml。每100g糖氧化分解時約產(chǎn)生55ml水；每100g脂肪氧化分解時約產(chǎn)生107ml水；每100g蛋白質(zhì)氧化分解時可產(chǎn)生41ml水。在嚴重創(chuàng)傷（如擠壓綜合征）時，由于大量組織細胞破壞，體內(nèi)可迅速生成大量代謝水，每破壞1kg肌肉組織可釋放出約850ml代謝水。知識拓展

8、一、電解質(zhì)的生理功能(一) 維持體液滲透壓和酸堿平衡Na+、Cl-是維持細胞外液滲透壓的主要離子， 而K+、HPO42-是維持細胞內(nèi)液滲透壓的主要 離子。 體液中的電解質(zhì)（如HCO3-、 HPO42-等）及其 相應的酸類可組成緩沖對，是維持體液酸堿平 衡的重要緩沖物質(zhì)。 神經(jīng)、肌肉興奮性 Na+ K+Ca2+ Mg2+ H+ 心肌興奮性Na+ K+Ca2+ Mg2+ H+(四) 構(gòu)成組織細胞成分(二) 維持神經(jīng)、肌肉的興奮性 (三) 參與物質(zhì)代謝二、體液電解質(zhì)的含量與分布 (一) 體液電解質(zhì)的含量 體液中所含電解質(zhì)按含量可分為主要電解質(zhì)和微量元素兩類，它們在細胞內(nèi)、外的分布各不相同。主要電解質(zhì)

9、包括K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-、HPO42-、有機酸根和蛋白質(zhì)負離子等。微量元素含量較少，主要有鐵、銅、鋅、硒、碘、鈷、錳、鉬、氟、硅離子等。電解質(zhì)血 漿組 織 間 液細 胞 內(nèi) 液mmol/L血漿mEq/L血漿mmol/L水mEq/L水mmol/L水mEq/L水Na+142142 147147 15 15K+ 5 5 4 4150150Ca2+ 2.5 5 1.25 2.5 1 2Mg2+ 1.5 3 1 2 13.527總計 151155153.25 155.5 179.5194Cl-1031031141141 1HCO3- 2727 30301010HPO42-

10、 1 1 1250 100SO42-0.5 2 0.511020有機酸 6 6 7.5 7.5-蛋白質(zhì) 2160.12517.8863總計139.5155153.125155.5 78.88194體液中各種主要電解質(zhì)的含量 (二)體液電解質(zhì)的分布1. 體液電解質(zhì)含量以mEq/L表示，細胞內(nèi)外陰、陽離子相等而呈電中性，以mmol/L表示無此特點。2. 細胞外液陽離子以Na+為主，陰離子以Cl-和HCO3-為主；細胞內(nèi)液陽離子以K+為主，陰離子以HPO42-和蛋白質(zhì)負離子為主。3. 以mEq/L表示，電解質(zhì)總量細胞內(nèi)液較外液高，但滲透壓基本相等，是因為細胞內(nèi)液含產(chǎn)生的滲透壓較小的蛋白質(zhì)和二價離子較

11、多所致。4. 血漿與組織間液的電解質(zhì)組成及含量較接近，但血漿中蛋白質(zhì)含量遠大于組織間液，此差別有利于血漿與組織間液之間水的交換。(一) 神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)三、水和電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié) 下丘腦有口渴中樞，當機體因大量出汗、失水過多等原因引起細胞外液滲透壓升高時，口渴中樞的滲透壓感受器受刺激，產(chǎn)生興奮并傳至大腦皮層而產(chǎn)生口渴感。而飲水后血漿滲透壓回降，因此渴感消失。 (二) 激素調(diào)節(jié)1. 抗利尿激素（antidiuretic hormone，ADH） ADH可提高腎遠曲小管及集合管對水的通透性，促進水的重吸收，從而維持體液滲透壓的平衡。其主要作用機制為增強腎小管細胞膜上腺苷酸環(huán)化酶（AC）的活性，進而增加環(huán)

12、一磷酸腺苷（cAMP）的生成。2. 醛固酮（aldosterone） 醛固酮的主要作用是促進腎遠曲小管和集合管通過K+- Na+和H+-Na+交換促進K+和H+的排出及對Na+的主動重吸收，因此醛固酮有排鉀、排氫、保鈉的作用。同時，隨著Na+主動重吸收的增加，Cl-和水的重吸收也增多，因此醛固酮也有保水的作用。 3.心房利鈉因子（atrial natriuretic factor，ANF） 急性的血容量增加可使ANP釋放入血，從而引起強大的利鈉和利尿作用。反之，限制鈉、水攝入或減少靜脈回心血量則能減少ANP的釋放。 ANP對水、電解質(zhì)代謝的影響主要有強大的利鈉、利尿作用；拮抗腎素-醛固酮系統(tǒng)的

13、作用；顯著減輕失水或失血后血漿中ADH水平增高的程度；舒張血管，降低血壓的作用。 甲狀旁腺激素能促進腎遠曲小管對Ca2+的重吸 收，抑制近曲小管對磷酸鹽的重吸收，抑制近曲 小管對Na+、K+和HCO3-的重吸收。降鈣素能抑制腎小管對Na+、K+ 、Mg2+及鈣、磷 的重吸收。甲狀旁腺激素還能促進腎小管對Mg2+的重吸收。雌激素可促進Na+、水在體內(nèi)潴留。胰島素可促進K+進入細胞。甲狀腺激素可引起K+移出細胞并從尿中排出。第三節(jié)鈣磷代謝一、鈣磷的含量與分布二、鈣磷的吸收與排泄第三節(jié) 鈣磷代謝三、鈣磷的生理功能四、血鈣與血磷五、鈣磷代謝的調(diào)節(jié)鈣占體重1.5%2.2%，總量7001400g。磷占體重

14、0.8%1.2%，總量400800g。一、鈣磷的含量與分布(一)鈣磷的含量(二) 鈣磷的分布鈣磷的分布部 位鈣磷含量(g)占總鈣的(%)含量(g)占總磷的(%)骨及牙細胞內(nèi)液細胞外液120061 99.3 0.6 0.16001000.285.714.00.0399以上的鈣和85以上的磷以羥磷灰石3Ca3（PO4）2 Ca（OH）2的形式參與構(gòu)成骨鹽，存在于骨及牙齒中；其余則以溶解狀態(tài)分布于體液和軟組織中。 二、鈣磷的吸收與排泄（一）鈣的吸收與排泄 1. 鈣的吸收 機體的不同生長發(fā)育階段及生理狀態(tài)對鈣的需要量和吸收量有較大差異，且易導致缺乏癥。年齡及生理狀態(tài) 需要量 嬰兒 360540mgd

15、兒童 800mgd 青春期 1200mgd 成人 800mgd 孕婦或乳母 1500mgd吸收部位：十二指腸及小腸上端，吸收率2540。影響吸收的因素(1) 維生素D是促進小腸對鈣吸收的最重要因素。(2) 酸性環(huán)境鈣鹽易溶解，降低腸道pH值可促進鈣的吸收，故常用乳酸鈣、葡萄糖酸鈣等補鈣。(3)過多的草酸、植酸、脂肪酸、堿性磷酸鹽等可與鈣結(jié)合形成難溶性鈣鹽，阻礙鈣的吸收；鎂鹽過多也可抑制鈣的吸收。(4)鈣的吸收率與年齡呈反比，這是老年人易于缺鈣而發(fā)生骨質(zhì)疏松的原因之一。 2. 鈣的排泄 人體每日攝入的鈣， 大約80從糞便排出、20經(jīng)腎排出。成人每日進出體內(nèi)的鈣量大致相等，多吃多排，少吃少排，維持

16、動態(tài)平衡。(二)磷的吸收與排泄 1. 磷的吸收 磷在食物中廣泛分布，可隨鈣一同吸收，并能在體內(nèi)保存，因此不易缺乏。 磷的每日需要量為800900mg，主要來自食物中的磷脂、磷蛋白和某些磷酸酯。 磷的吸收部位及其影響因素與鈣大致相同。食物中的Ca2+、Fe2+和Mg2+過多時，可與磷酸根結(jié)合形成不溶性的鹽而影響其吸收。 2. 磷的排泄尿磷排泄量常隨食物含磷量的多少而變化，約6080的磷由尿排出，其余隨糞便排出。當腎功能不全時可引起血漿無機磷升高，磷與血漿鈣結(jié)合而在組織中沉積，導致某些軟組織發(fā)生異位鈣化。三、鈣磷的生理功能參與構(gòu)成骨鹽鈣的生理功能參與血液凝固；增強心肌收縮力；降低神經(jīng)、肌肉興奮性；

17、降低血管壁的通透性，減少滲出；參與細胞信號傳導；是許多酶的激活劑或抑制劑；參與神經(jīng)遞質(zhì)的合成與分泌。磷的生理功能組成核苷酸、核酸、磷脂、磷蛋白等； 在物質(zhì)代謝中以其有機化合物的形 式參與反應；參與體內(nèi)能量的生成、貯存及利用；參與物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)，酶的磷酸化 和脫磷酸化；參與酸堿平衡的調(diào)節(jié)，血漿中的 HPO42-與H2PO4-構(gòu)成緩沖對，可對 體液酸堿平衡進行調(diào)節(jié)。四、血鈣與血磷正常血鈣濃度為2.252.75mmol/L(911mg/dl)。血漿鈣的存在形式有兩種：1結(jié)合鈣 蛋白結(jié)合鈣（非擴散性鈣）；擴散結(jié)合鈣2游離鈣 即鈣離子（Ca2+）。血漿Ca2+與血液pH值的關(guān)系可表示為：Ca2+=KH+

18、HCO3- HPO42-酸中毒:pH Ca2+堿中毒:pH Ca2+(K為常數(shù)) (一)血鈣正常人血漿各種鈣的濃度存在形式mmol/Lmg/dl占總量的蛋白結(jié)合鈣1.144.5646.0擴散結(jié)合鈣 檸檬酸鈣0.040.171.7 CaHPO40.040.161.6 其他未定鈣0.080.323.2Ca2+1.184.7247.5總計2.489.93100.0(二)血磷血磷指血漿中無機磷酸鹽的含量。隨年齡的增長而下降。新生兒約為1.78mmol/L，成人為1.01.6mmol/L。 無機磷酸鹽(血漿)有機磷酸酯(紅細胞)存在形式(三)血漿中鈣磷含量的關(guān)系當CaP40，鈣、磷以骨鹽形式沉積在骨組織

19、中。當 CaP35，骨組織鈣化障礙，嚴重可致骨鹽溶解脫鈣 ，引起佝僂病(兒童)或軟骨病(成人)。1.用Ca和P分別代表正常成人1dl血漿中鈣和磷的mg數(shù)，二者之間有如下關(guān)系式： CaP=3540(一)1,25-(OH)2-D3的調(diào)節(jié)五、鈣磷代謝的調(diào)節(jié)1. 1,25-(OH)2-D3在促進Ca2+吸收的同時增加磷的吸收。2. 既可加速間葉細胞形成新的破骨細胞，又可增強破骨細胞的活性，從而促進骨的吸收，動員骨質(zhì)中的鈣釋放入血。3. 直接促進腎近曲小管對鈣磷的重吸收，降低尿鈣和尿磷濃度。 鈣磷乘積當鈣磷乘積大于40時，鈣、磷以骨鹽形式沉積于骨組織；而鈣磷乘積小于35時，骨組織鈣化障礙，嚴重可致骨鹽溶

20、解脫鈣，影響正常的成骨作用，在兒童和成人分別引起佝僂病和軟骨病。因此該乘積數(shù)值可作為佝僂病、軟骨病臨床診斷和療效判斷的參考指標。臨床應用(二)甲狀旁腺素(PTH)的作用(三)降鈣素(CT)的作用升高血鈣降低血磷使破骨細胞數(shù)量增多，活性增強。促進腎遠曲小管對鈣的重吸收。促進腎VitD3的羥化。促進骨鹽沉積，抑制骨鹽溶解。 抑制腎近曲小管對鈣、磷的重吸收。抑制腎VitD3的羥化。降低血鈣降低血磷第四節(jié)微量元素代謝一、鐵的代謝二、鋅的代謝第四節(jié) 微量元素代謝三、銅的代謝四、碘的代謝五、硒的代謝凡含量占人體總重量的萬分之一以下，每日需要量在100mg以下的元素均稱為微量元素(microelement

21、or trace element)。目前公認的人體必需微量元素主要有鐵、硅、氟、鋅、銅、錫、碘、錳、鉬、硒、鈷、鎳、鉻、釩等，僅占人體總重量的0.05左右。微量元素主要來自食物，其作用主要:參與構(gòu)成酶的活性中心或輔酶；參與體內(nèi)物質(zhì)的運輸；參與激素和維生素的合成。一、鐵人體含鐵(iron)總量為45g，女性略低于男性。鐵在體內(nèi)分布很廣，其中6570的鐵存在于血紅蛋白，3存在于肌紅蛋白，l存在于各種含鐵酶類，其余2530%以鐵蛋白、含鐵血黃素和未知鐵化物等形式貯存于肝、脾、骨髓、肌肉和腸黏膜等組織器官中，在血漿中運輸?shù)蔫F僅占0.1左右。（一）含量與分布 5 0.20貯存鐵 9 0.36 1.2肝、

22、脾、骨等貯存鐵 10 0.4 2.0各組織轉(zhuǎn)運鐵 0.007 14血 漿分解H2O2 0.004 1 5紅細胞參與生物氧化 0.004 0.8線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)貯存O2 10 0.4 120肌 肉運輸O2 65 2.6 750紅細胞體內(nèi)含鐵化合物的分布與功能未知鐵化物含鐵血黃素鐵 蛋 白運鐵蛋白過氧化氫酶細胞色素肌紅蛋白血紅蛋白 功能占總鐵量(%)含鐵量(g)含鐵化合物量(g)分布含鐵化合物胃酸、維生素C、半胱氨酸和谷胱甘肽等還原性物質(zhì)因 可將Fe3+還原為Fe2+，從而有利于鐵的吸收。某些氨基酸、檸檬酸、蘋果酸和膽汁酸等可與鐵結(jié)合 成可溶性鰲合物，促進了鐵的吸收。植酸、草酸和鞣酸等可與鐵形成不溶

23、性鐵鹽而阻礙鐵 的吸收。小腸黏膜細胞中存在鐵的特異受體，能根據(jù)需要控制 鐵的攝入量，當體內(nèi)貯存鐵增多時則吸收減少，反之， 貯存鐵不足時則增加吸收鐵增多。主要在十二指腸和空腸上段吸收（二）吸收與排泄正常人體鐵的日排出量為0.951.02mg，其中經(jīng)腸道排出約0.6mg，經(jīng)尿排出約0.1mg，皮膚損失0.20.3m。女性因生理原因鐵的流失量較多，每日約1.5mg。（三）功能與相關(guān)疾病1.鐵主要是作為血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素的組成成分，參與體內(nèi)氣體（氧和二氧化碳）的運輸；在氧化呼吸鏈中以遞電子體的形式參與生物氧化過程；參與酶促反應。2.鐵缺乏:可導致小細胞低色素性貧血，未成年人可出現(xiàn)生長發(fā)育遲緩

24、，免疫功能降低而而引起的易感染、易疲勞等癥狀。3.鐵過多:可出現(xiàn)急性胃腸刺激癥狀及嘔吐、黑色糞便等。長期慢性鐵過多可出現(xiàn)血色素沉著癥，出現(xiàn)膚色變深，肝硬化、肝癌、糖尿病、內(nèi)分泌紊亂、關(guān)節(jié)痛等。二、鋅 （一）含量與分布 正常人體內(nèi)含鋅（zinc）量約1.52.5g，遍布于全身各種組織，其中皮膚、毛發(fā)的含鋅量約占全身鋅總量的20，故測定發(fā)鋅含量既可反映體內(nèi)含鋅總量。血清鋅濃度約為0.10.15 mmol/L。（二）吸收與排泄 鋅主要在小腸吸收，食物鋅的吸收率為2030。食物中的鈣、鎘、銅、植酸、6-磷酸肌醇等可影響其吸收；腸腔內(nèi)有與鋅特異結(jié)合的因子，能促進鋅的吸收。鋅主要隨胰液分泌入腸，由糞便排出

25、；部分鋅可從尿、汗液或乳汁排出。 （三）功能與缺乏癥1.目前已知的含鋅酶有200多種，鋅廣泛參與糖、脂類、蛋白質(zhì)和核酸代謝。2.鋅極易與胰島素結(jié)合，延長胰島素的作用時間。3.腦中微量元素以鋅含量最高，在維持GABA濃度中發(fā)揮關(guān)鍵作用。4.參與形成鋅指結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中發(fā)揮作用。5.缺鋅可導致機體多方面功能障礙。如脫發(fā)、皮膚炎、傷口愈合緩慢、性機能不全、神經(jīng)精神障礙等；兒童缺鋅可引起生長發(fā)育遲滯、睪丸萎縮；妊娠婦女缺鋅顯著者，可致胎兒畸形，所生子女智力低下；缺鋅時消化功能紊亂。三、銅 （一）含量與分布 正常成人體內(nèi)含銅（copper）量約80110mg，主要分布于骨骼肌、肝、腎、腦和心等器官。成

26、人血清銅含量約為0.02mmol/L。 （二）功能與缺乏癥 1.銅是體內(nèi)多種酶的組成成分。2.銅能影響鐵的吸收。3.毛發(fā)的角蛋白中，大部分半胱氨酸的巰基氧化形成二硫鍵，以維持角蛋白構(gòu)象，這一過程需含銅氧化酶的催化。銅還是酪氨酸酶的組成成分，該酶催化酪氨酸轉(zhuǎn)化為多巴，進而生成黑色素，故缺銅時可引起毛發(fā)脫色。四、碘 （一）含量與分布 正常成人體內(nèi)含碘（iodine）量約為3050mg。廣泛分布于各組織。其中約30%集中于甲狀腺組織，骨骼肌組織次之，主要都為有機碘。（二）功能與缺乏癥 1.碘的主要作用是參與甲狀腺激素的合成。2.碘具有抗氧化的功能。3.成人缺碘可引起地方性甲狀腺腫。胎兒及嬰兒期缺碘可

27、引起呆小癥（又稱克汀病。食用含碘量超過普通食鹽約1 500倍的海帶鹽或飲用高碘水可引起高碘性甲狀腺腫。 另外碘攝入過多可引起甲狀腺功能亢進、甲狀腺功能減退或橋本氏甲狀腺炎等。五、硒 （一）含量與分布 正常成人體內(nèi)含硒（selenium）量約為1421mg，肝、腎內(nèi)含量較高。 （二）功能與缺乏癥 1.硒以硒代半胱氨酸的形式參與體內(nèi)多種蛋白的構(gòu)成。2.硒可與體內(nèi)的重金屬如鉛、汞、鎘、鉈等結(jié)合形成重金屬-硒-蛋白質(zhì)復合物而抑制重金屬的毒性，并可促進重金屬的排出。3.硒通過參與輔酶A與輔酶Q的合成，促進-酮酸脫氫酶系的活性；硒還能調(diào)節(jié)維生素A、C、E、K的代謝。4.硒缺乏可引起多種疾病，如心血管疾病、

28、神經(jīng)變性疾病、糖尿病及某些癌癥。此外還發(fā)現(xiàn)克山病區(qū)人群的血硒、發(fā)硒和血液GSH-Px水平均低于非病區(qū)人群。 第五節(jié)酸堿平衡一、體內(nèi)酸堿物質(zhì)的來源二、酸堿平衡的調(diào)節(jié)第五節(jié) 酸堿平衡三、酸堿平衡的主要生化診斷 指標酸堿平衡是指機體通過一系列的調(diào)節(jié)作用，最后將多余的酸性或堿性物質(zhì)排出體外，使體液pH值維持在相對恒定范圍內(nèi)的過程。 調(diào)節(jié)方式體液的緩沖作用肺對CO2呼出的調(diào)節(jié)腎對H+或NH4+排出的調(diào)節(jié) 一、 體內(nèi)酸堿物質(zhì)的來源在化學反應中，凡能釋放出H+的化學物質(zhì)稱為酸，如HCl、H2SO4、H2CO3、NH4+等；反之，凡能接受H+的化學物質(zhì)稱為堿，如OH -、NH3、HCO3-等。一個化學物質(zhì)作為

29、酸釋放出H+時，必然同時有一個堿性物質(zhì)形成；同樣，當一個化學物質(zhì)作為堿而接受H+時，必然也有一個酸性物質(zhì)形成。因此，一個酸總是與相應的堿組成一個共軛體系，例如： 酸 堿 H2CO3 HCO3- + H+ H2SO4 H SO4-+ H+ NH4+ NH3 + H+（一）酸性物質(zhì)的來源1. 揮發(fā)酸( H2CO3 ) 成人每天可產(chǎn)生約350L (約15mol) 的CO2 ，可在紅細胞內(nèi)生成H2CO3 ，是體內(nèi)酸的主要來源。體內(nèi)的糖、脂類、蛋白質(zhì)及核酸在分解代謝過程中還產(chǎn)生一些有機酸及無機酸。這些酸性物質(zhì)不能由肺呼出，必須經(jīng)腎隨尿排出體外，所以稱之為非揮發(fā)酸或固定酸（fixed acid）。正常人每

30、日產(chǎn)生的固定酸僅為50100mmol，與每日產(chǎn)生的揮發(fā)酸相比要少得多。 2. 非揮發(fā)酸(固定酸) （二）堿性物質(zhì)的來源 主要來源于食物中的瓜果蔬菜。 (蔬菜和瓜果被稱為成堿食物) 某些藥物本身就是堿。 如抑制胃酸的藥物碳酸氫鈉等。 物質(zhì)代謝過程中也可產(chǎn)生少量的堿性物 質(zhì)，如氨基酸脫氨基生成的NH3。 二、酸堿平衡的調(diào)節(jié)（一）血液的緩沖作用血漿的緩沖體系： NaHCO3 Na2HPO4 Na-Pr H2CO3 NaH2PO4 H-Pr (Pr:血漿蛋白)紅細胞的緩沖體系： KHCO3 K2HPO4 K-Hb K-HbO2 H2CO3 KH2PO4 H-Hb H-HbO2 (Hb:血紅蛋白 HbO

31、2:氧合血紅蛋白)1. 血液的緩沖體系全血各緩沖體系的比較緩沖體系 占全血緩沖能力的百分數(shù)(%)HbO2和Hb 35有機磷酸鹽 3無機磷酸鹽 2血漿蛋白質(zhì) 7血漿碳酸氫鹽 35紅細胞碳酸氫鹽 182.血液的緩沖機制 血漿pH值主要取決于血漿中NaHCO3/H2CO3比值。正常條件下，血漿NaHCO3為24mmol/L ; H2CO31.2mmol/L，比值：24/1.220/1。根據(jù)亨德森-哈塞巴 （Henderson-Hassalbach）方程式計算血漿pH值為：代入： pH = 6.1lg 20/1= 6.11.3= 7.4pKa是H2CO3解離常數(shù)的負對數(shù), 37時為NaHCO3H2CO

32、3pH = pKa lg 酸堿平衡調(diào)節(jié)的實質(zhì)就是調(diào)節(jié)NaHCO3與H2CO3比值來維持血漿pH值的相對恒定。 （1）對固定酸的緩沖作用 H-A NaHCO3 Na-A H2CO3 (固定酸) (固定酸鈉) H2O + CO2 H-A Na-Pr Na-A HPr H-A Na2HPO4 Na-ANaH2PO4（2） 對堿性物質(zhì)的緩沖作用 Na2CO3 H2CO3 2NaHCO3 Na2CO3 NaH2PO4 NaHCO3 Na2HPO4 Na2CO3 H-Pr NaHCO3 NaPrH2CO3是對固定堿進行緩沖的主要成分各組織細胞在代謝過程中產(chǎn)生的CO2在通過肺呼出之前主要經(jīng)紅細胞中的血紅蛋白

33、緩沖體系緩沖。（3） 對揮發(fā)酸的緩沖作用 CO2 + H2O H2CO3HbO2 Hb- + O2Hb- + H+ HHbH2CO3 HCO3-+ H+ 紅細胞紅細胞血漿組織液肺泡血紅蛋白對揮發(fā)酸的緩沖作用HHbCO2碳酸酐酶Cl-Na+CO2O2CO2CO2H2OH2OHCO3-HCO3-Hb-H+HHbO2HbO2-O2Cl-K+紅細胞血漿HHbCO2碳酸酐酶Cl-Na+CO2O2CO2CO2H2OH2OHCO3-HCO3-Hb-H+HHbO2HbO2-O2Cl-K+低氯性堿中毒體內(nèi)的Cl-主要存在于細胞外液中，血清氯濃度平均為103mmol/L，Cl-主要經(jīng)腎隨尿排出體外。當因各種原因?qū)?/p>

34、致細胞外液損失時，如嚴重嘔吐，胃腸減壓，胸、腹腔引流，腹瀉、醛固酮增多癥、使用利尿劑等，機體因丟失大量細胞外液而損失較多的Cl-，因此血漿Cl-濃度降低，HCO3-從紅細胞進入血漿，血漿HCO3-濃度代償性增加，可導致低氯性堿中毒。知識拓展（二）肺的調(diào)節(jié)肺主要以呼出CO2的方式來調(diào)節(jié)血漿中H2CO3的濃度肺通過呼出CO2來調(diào)節(jié)血中H2CO3的濃度，以維持NaHCO3/H2CO3的正常比值。當動脈血PCO2增高或pH值及PO2降低時，呼吸中樞興奮，呼吸加深加快，CO2呼出增多；反之，當動脈血PCO2降低或pH值升高時則呼吸中樞受抑制，呼吸變淺變慢，CO2呼出減少。 （三）腎的調(diào)節(jié) 1.腎小管泌H

35、+及重吸收Na+（H+-Na+交換） （1）NaHCO3的重吸收 血漿NaHCO3低于28 mmol/L時，原尿中NaHCO3可完全被重吸收。當超過此值時，則不能完全吸收，多余部分隨尿排出體外。CO2H2OH2CO3-HCO3腎小管上皮細胞H2OCO2H2CO3碳酸酐酶H+HCO3-Na+NaHCO3腎小管液(原尿)NaHCO3+NaH+血液H+-Na+交換與NaHCO3的重吸收 （2）尿液的酸化 在正常血液pH值條件下，Na2HPO4/NaH2PO4緩沖對的比值為4:1。在近曲小管管腔中，這一緩沖對仍保持原來的比值，但由于遠曲小管分泌的H+可在集合管中與HPO4-結(jié)合生成H2PO4-，因此終

36、尿中這一比值變小，尿中排出NaH2PO4增加，尿液pH值降低，這一過程稱為尿液的酸化。 -HPO4腎小管上皮細胞H2OCO2H2CO3碳酸酐酶H+HCO3-Na+NaHCO3腎小管液(原尿)Na2HPO4+NaH+血液Na+2NaH2PO4終尿H+-Na+交換與尿液的酸化3及Na+的重吸收（ NH4+ - Na+交換）腎近曲小管上皮細胞有泌NH3作用，此外，遠曲小管和集合管也有一定的泌NH3作用。NH3是脂溶性分子，可通過細胞膜自由進入腎小管管腔，并與小管液中的H+結(jié)合生成NH4+隨尿排出。同時，小管液中強酸鹽解離出的Na+重吸收入細胞與HCO3-進入血液結(jié)合生成NaHCO3而維持血漿中NaH

37、CO3的正常濃度。 3.腎小管泌K+及Na+的重吸收（K+-Na+交換）腎遠曲小管上皮細胞還有主動排、泌K+而換回Na+的作用，使血液中K+與腎小管液中的部分Na+進行交換，Na+吸收入血，K+隨終尿排出體外。K+-Na+交換與H+-Na+交換有競爭性抑制作用，故K+-Na+交換可影響NaHCO3的生成。高血鉀時常伴有酸中毒；低血鉀時常伴有堿中毒 。尿尿細胞血液腎小管細胞HK+H+H+H+K+K+K堿中毒低血鉀高血鉀酸中毒K+K+K+H+H+H+KH腎小管細胞血液細胞鉀代謝與酸堿平衡的關(guān)系 腎小管上皮細胞H2OCO2H2CO3碳酸酐酶H+HCO3-Na+NaHCO3腎小管液(原尿)NaCl+N

38、aCl氨基酸、谷氨酰胺NH3H+NH3NH4Cl終尿血液-H+-Na+交換和銨鹽的排泄 (一)血漿pH值血漿pH是表示血漿中H+濃度的指標。正常人動脈血pH變動范圍為7.357.45，平均為7.40。pH值7.45為失代償性堿中毒；pH值7.35為失代償性酸中毒。pH值在正常范圍內(nèi)，可以表示酸堿平衡，也可表示酸堿平衡失調(diào)而代償良好，或存在程度相近的酸中毒及堿中毒。三、酸堿平衡的主要生化診斷指標(二)動脈血二氧化碳分壓(PaCO2) 是指物理溶解于動脈血漿中的CO2所產(chǎn)生的張力。正常范圍為4.56.0kPa，平均為5.3kPa。因CO2可通過呼吸膜迅速彌散，所以PaCO2基本上反映肺泡氣CO2分壓，兩者數(shù)值大致相等。PaCO24.5 kPa，表示肺通氣過度，CO2排出過多，見于呼吸性堿中毒或代償后的代謝性酸中毒；PaCO26.0kPa，表示肺通氣不足，有CO2潴留，見于呼吸性酸中毒或代償后的代謝性堿中毒。(三)標準碳酸氫鹽(SB) 和實際碳酸氫鹽(AB)SB是全血在