《生物化學(xué)（第二版）》第13章酸堿平衡

第十三章酸堿平衡導(dǎo)言機體每天在代謝過程中會不斷地產(chǎn)生大量的酸性物質(zhì)和少量的堿性物質(zhì)，還會有一定數(shù)量的酸性和堿性物質(zhì)隨食物或藥物進入體內(nèi)。機體體液的pH值會發(fā)生改變嗎？一般情況下，機體使體液pH維持在恒定范圍內(nèi)的過程稱為酸堿平衡酸堿平衡對于機體維持正常的新陳代謝有重要意義標(biāo)題第一節(jié)體內(nèi)酸堿物質(zhì)的來源1第二節(jié)酸堿平衡的調(diào)節(jié)2第三節(jié)酸堿平衡失常3第四節(jié)自測題4第一節(jié)體內(nèi)酸堿物質(zhì)的來源食物二氧化碳關(guān)鍵詞內(nèi)容有機酸藥物機體代謝聯(lián)想質(zhì)疑生活中，很多人都喜歡吃口感有點酸的西紅柿、桔子。它們是成酸性食物，還是成堿性食物？進入人體的成酸性食物或成堿性食物會改變?nèi)梭w體液的酸堿度嗎？一、機體物質(zhì)代謝產(chǎn)生的酸性物質(zhì)（一）揮發(fā)性酸（碳酸）正常成人每日產(chǎn)生300~400L的CO2，CO2主要在紅細胞內(nèi)碳酸酐酶的催化下與水結(jié)合生成碳酸，碳酸隨血液循環(huán)運至肺部后重新分解成CO2并排出體外（二）固定酸（非揮發(fā)性酸）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（如丙酮酸、乳酸、β羥丁酸、乙酰乙酸、尿酸等有機酸以及磷酸、硫酸等無機酸），經(jīng)腎隨尿排出體外。正常人每天產(chǎn)生的固定酸僅為50?90mmol左右（三）食物或藥物機體在物質(zhì)代謝過程中還可產(chǎn)生小量的堿性物質(zhì)；堿性物質(zhì)主要來源于食物中的蔬菜和水果；某些藥物(抑制胃酸的藥物碳酸氫鈉)二、堿性物質(zhì)的來源（一）機體攝取食物或藥物機體從飲食中可直接獲得一些堿性物質(zhì)，如水果、蔬菜是成堿食物，其中含豐富的有機酸鹽（如蘋果酸、檸檬酸的鈉鹽和鉀鹽），代謝后使體內(nèi)堿性物質(zhì)含量增加，是體內(nèi)堿性物質(zhì)的主要來源。一些藥物是堿性的。如小蘇打（NaHCO3）、氫氧化鋁、苯妥英鈉、乳酸鈉等。（二）機體代謝產(chǎn)生堿性物質(zhì)體內(nèi)物質(zhì)代謝可產(chǎn)生少量的堿性物質(zhì)，如氨基酸分解代謝產(chǎn)生的NH3、胺類鏈接成堿食物與成酸食物食物的成酸、成堿作用是指攝入的某些食物經(jīng)過消化、吸收、代謝后變成酸性或堿性的代謝殘余物，相應(yīng)的食物即為成酸食物或成堿食物。成酸食物通常含有較豐富的蛋白質(zhì)、脂肪和糖類。在體內(nèi)代謝后轉(zhuǎn)化為酸性物質(zhì)，可降低血液的pH值。一般而言，富含蛋白質(zhì)的動物性食物如肉類、蛋類、魚蝦類及其制品都屬于成酸食品。

成堿食物通常是指含鉀、鈉、鈣、鎂較多的水果、蔬菜，其中含豐富的有機酸鹽（如蘋果酸、檸檬酸的鈉鹽和鉀鹽），其有機酸根部分在體內(nèi)可徹底氧化成CO2和H2O，然后排出體外。余下的Na+、K+則可與HCO3－組成NaHCO3、KHCO3，使體內(nèi)堿性物質(zhì)含量增加。所以，水果、蔬菜屬于成堿食物

第二節(jié)酸堿平衡的調(diào)節(jié)

1血液的緩沖作用23腎在調(diào)節(jié)酸堿平衡中的調(diào)作用肺對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用無論是體內(nèi)代謝產(chǎn)生的還是由體外進入的酸性或堿性物質(zhì)，都要進入血液并被血液緩沖體系緩沖血液緩沖體系與肺、腎對酸堿平衡的調(diào)節(jié)相聯(lián)系，但以血液緩沖體系最為重要一、血液的緩沖作用

（一）血液的緩沖體系

點擊添加文本點擊添加文本血漿的緩沖體系有

（一）血液的緩沖體系

K2HPO4/KH2PO4

K-Hb/H-HbK-HbO2/H-HbO2紅細胞的緩沖體系包括KHCO3/H2CO3

全血中各緩沖體系的緩沖能力的比較緩沖體系占全血緩沖能力的百分比(%)血漿碳酸氫鹽35血漿蛋白質(zhì)7有機磷酸鹽3無機磷酸鹽2HbO2和Hb

35紅細胞碳酸氫鹽18在血漿緩沖體系中以碳酸氫鹽緩沖體系最為重要,在紅細胞緩沖體系中以血紅蛋白及氧合血紅蛋白緩沖體系最為重要血漿中NaHCO3與H2CO3濃度的比值，正常條件下，兩者比值為20/1通過改變呼吸頻率及深度來調(diào)節(jié)CO2的排出量，從而調(diào)控血液中的H2CO3的含量，以維持酸堿平衡肺的呼吸運動受血液的二氧化碳分壓和pH的影響。當(dāng)PCO2增高，pH降低時，呼吸加深，加快，排出CO2增多，血液中H2CO3的含量下降二、肺對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用在臨床上密切觀察病人的呼吸頻率和呼吸深度具有重要意義三、腎在調(diào)節(jié)酸堿平衡中的調(diào)作用1（一）NaHCO3的重吸收2（二）尿液的酸化.3（三）泌NH3作用（一）NaHCO3的重吸收腎小管上皮細胞富含碳酸酐酶（CA），可催化CO2和H2O反應(yīng)生成H2CO3。H2CO3解離成H+和HCO3-，H+被分泌至管腔，與原尿中的Na+進行交換（即H+-Na+交換），原尿中的Na+進入腎小管上皮細胞，與HCO3-一起被吸收入血，重新結(jié)合生成NaHCO3，以補充緩沖固定酸所消耗的NaHCO3。分泌進入小管液中的H+與小管液中的HCO3-結(jié)合生成H2CO3，H2CO3再分解為CO2和H2O，CO2可擴散進入腎小管細胞再利用（圖13-2）。通過上述過程，腎小球濾過的NaHCO3絕大部分被重吸收。(二)尿酸的酸化

在正常血液pH值條件下，Na2HPO4/NaH2PO4緩沖對的比值為4:1，但終尿中這一比值變小，尿中排出NaH2PO4增加，尿液pH值降低，這一過程稱為尿液的酸化（三）泌NH3作用腎小管上皮細胞有泌NH3作用

NH3主要來源于血液轉(zhuǎn)運的谷氨酰胺(占60%)，在谷氨酰氨酶的催化下可分解為谷氨酸和NH3；另一部分NH3則來源于腎小管細胞內(nèi)氨基酸的脫氨基作用(占40%)第三節(jié)酸堿平衡失常（二）代謝性堿中毒（三）呼吸性酸中毒（四）呼吸性堿中毒（一）代謝性酸中毒酸堿平衡失常的基本類型案例13-1某糖尿病患者，入院時呈昏迷狀態(tài)，呼吸深大，呼氣中有爛蘋果氣味。實驗室檢查：血糖10.1mmol/L、血pH7.136、β-羥丁酸1.0mmol/L、PCO230mmHg、PO275mmHg、HCO3-9.9mmol/L；尿糖陽性，尿酮體陽性。請問：1．該患者體內(nèi)發(fā)生了哪種類型的酸堿平衡失常？

2．機體是如何進行代償調(diào)節(jié)的？(一)代謝性酸中毒

血漿NaHCO3濃度原發(fā)性下降酸性物質(zhì)產(chǎn)生過多，見各種原因引起的缺氧，如乳酸酸中毒腎臟排酸保堿功能障礙，如腎功能衰竭堿性物質(zhì)丟失過多，如嚴(yán)重腹瀉代謝性酸中毒，血中H+濃度升高，刺激呼吸中樞，呼吸加深、加快，CO2排出增多；同時，腎的泌H+、泌NH3作用及NaHCO3的重吸收作用加強。依據(jù)血pH是否正常可分為代償性與失代償性(二)代謝性堿中毒

各種原因引起的血漿NaHCO3濃度原發(fā)性升高

多見于胃酸大量丟失，如劇烈嘔吐等；大量使用利尿劑等患者，血漿NaHCO3濃度升高，H+濃度減低，呼吸中樞受到抑制，呼吸變淺、變慢，CO2排出減少；同時，腎的泌H+及泌NH3作用減弱，NaHCO3隨尿排出增加。也可分為代償性與失代償性(三)呼吸性酸中毒血漿的H2CO3濃度原發(fā)性升高一般與肺呼吸功能下降有關(guān)。常見于呼吸道梗阻，如喉痙攣等；肺部疾患,如肺水腫、肺炎等；胸部損傷，如創(chuàng)傷等；呼吸中樞抑制，如麻醉藥使用過量(四)呼吸性堿中毒血漿H2CO3濃度原發(fā)性下降精神性過度通氣，是常見原因，如癔癥發(fā)作患者；甲亢；進入高原、高空等，由于缺氧時肺通氣過度造成CO2排出過多；使用人工呼吸過度二、判斷酸堿平衡的生化指標(biāo)血液pH二氧化碳分壓二氧化碳結(jié)合力標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽和實際碳酸氫鹽

（一）血漿pH值

1正常人血漿pH值為7.35～7.45，平均為7.402pH值>7.45為堿中毒;pH值<7.35為酸中毒

(二)血漿二氧化碳分壓(PCO2)

指物理溶解于血漿中的CO2所產(chǎn)生的張力正常范圍為4.5～6.0kPa,平均為5.3kPa血漿PCO2是衡量肺泡通氣量的良好指標(biāo)PCO2降低(﹤4.5kPa)表示肺通氣過度,CO2排出過多,為呼吸性堿中毒;PCO2升高(﹥6.0kPa)表示肺通氣不足,有CO2蓄積,為呼吸性酸中毒

(三)血漿二氧化碳結(jié)合力(CO2-CP)

是指25℃、PCO2=5.3kPa時,每升血漿中CO2毫摩爾數(shù)(mmol)數(shù)正常參考范圍為23～31mmol/L,平均為27mmol/L代謝性酸中毒時血漿CO2-CP降低;代謝性堿中毒時CO2-CP升高（四）標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽和實際碳酸氫鹽1AB是指在隔絕空氣的條件下取血分離血漿,測得血漿中HCO3-的實際含量。2SB是全血在標(biāo)準(zhǔn)條件下測定的血漿中HCO3-的含量

AB平均為24mmol/L。正常時，SB=AB若AB﹤SB，提示CO2排出過多，為呼吸性堿中毒若AB﹥SB，提示體內(nèi)有CO2蓄積，為呼吸性酸中毒若AB=SB且二者均降低，提示為代謝性酸中毒若AB=SB且二者均增高，為代謝性堿中毒案例13-1分析1．該患者體內(nèi)發(fā)生了代謝性酸中毒?；颊咭蛱悄虿?dǎo)致糖利用障礙，脂肪動員加強，肝內(nèi)酮體（主要是乙酰乙酸、β-羥丁酸）生成過多，超過了肝外組織的利用能力，引起酮血癥、酮尿癥。血中酮體經(jīng)NaHCO3緩沖，使NaHCO3濃度降低，發(fā)生代謝性酸中毒。2．機體通過肺加深、加快呼吸，增加CO2排出量，使血漿H2CO3濃度降低；同時，腎的泌H+、泌NH3作用加強，增加NaHCO3的重吸收，使血漿NaHCO3濃度升高。通過調(diào)節(jié)，血漿NaHCO3/H2CO3濃度的比值仍<20/1，血PH<7.35（7.136），為失代償性代謝性酸中毒。第四節(jié)自測題一、名詞解釋1．酸堿平衡2．固定酸與揮發(fā)性酸

3．堿儲4．二氧化碳分壓二、單項選擇題1．體內(nèi)酸性物質(zhì)主要來源于（）A．食物的消化吸收B．某些酸性藥物C．糖異生作用D．糖、脂肪、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的分解E．蔬菜、水果中含有的有機酸鈉鹽和鉀鹽2．正常人血漿中[NaHCO3]與[H2CO3]濃度的比值是（）A．15/1B．20/1C．1/20D．1/10E．30/13．當(dāng)體液酸堿平衡失常時，首先發(fā)揮調(diào)節(jié)作用的是（）A．血液的緩沖體系B．肺C．腎D．紅細胞E．肌肉和骨骼等組織4．堿儲是指血漿中的：（）A．NaHCO3B．KHCO3C．Na2HPO4

D．NaH2PO4