第十章 酸堿平衡(王新華)

遼寧省教育軟件大賽參賽作品生物化學NaHCO3H2CO3乳酸乳酸鈉腎小管上皮細胞Na+原尿NaHCO3HCO3-血液H+H+HCO3-第十章酸堿平衡目錄第一節(jié)體內(nèi)酸堿物質(zhì)的來源第二節(jié)酸堿平衡的調(diào)節(jié)第三節(jié)酸堿平衡失常復(fù)習題答案一、體內(nèi)酸性物質(zhì)的來源二、體內(nèi)堿性物質(zhì)的來源第一節(jié)體內(nèi)酸堿物質(zhì)的來源（一）揮發(fā)性酸

H2CO3在肺可重新分解為CO2而呼出，稱為揮發(fā)性酸。人體內(nèi)糖、脂肪、蛋白質(zhì)氧化分解的終產(chǎn)物為CO2和H2O，CO2能與H2O化合生成揮發(fā)性酸，即H2CO3。正常成人每天約產(chǎn)生CO2400～600L，相當于10～20mol的H+。

（二）固定酸

體內(nèi)代謝產(chǎn)生的只能通過腎隨尿排出的酸，稱為固定酸。人體內(nèi)糖、脂肪、蛋白質(zhì)氧化分解除產(chǎn)生CO2外，還能產(chǎn)生乳酸、硫酸、磷酸、乙酰乙酸、β-羥丁酸等，這些酸均屬于固定酸，也叫非揮發(fā)性酸。正常成人每天產(chǎn)生的固定酸相當于50～100mmol的H+。可以說，體內(nèi)的酸性物質(zhì)主要來源于糖、脂肪、蛋白質(zhì)的氧化分解，這些食物也被稱為成酸性食物。另外，機體從飲食中也可直接獲得酸性物質(zhì)，如醋酸等。氯化銨等酸性藥物進入機體后也可在體內(nèi)產(chǎn)酸。（一）機體代謝產(chǎn)生的堿氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨等屬代謝產(chǎn)生的堿。（二）食物中的堿蔬菜水果中檸檬酸、蘋果酸的鈉鹽或鉀鹽的有機酸根可與H+結(jié)合生成有機酸，再被氧化分解為CO2和H2O排出體外。余下的K+、Na+則可與HCO3-結(jié)合生成KHCO3或NaHCO3，結(jié)果使體內(nèi)堿性物質(zhì)含量增加，所以蔬菜、水果屬于成堿性食物。一些藥物如：小蘇打等屬堿性藥物。

（一）食物中的堿蔬菜水果中檸檬酸、蘋果酸的鈉鹽或鉀鹽的有機酸根可與H+結(jié)合生成有機酸，再被氧化分解為CO2和H2O排出體外。余下的K+、Na+則可與HCO3-結(jié)合生成KHCO3或NaHCO3，結(jié)果使體內(nèi)堿性物質(zhì)含量增加，所以蔬菜、水果屬于成堿性食物。一些藥物如：小蘇打等屬堿性藥物。（二）機體代謝產(chǎn)生的堿氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨等屬代謝產(chǎn)生的堿。第二節(jié)

血液緩沖體系1.血漿緩沖體系包括的緩沖對有:NaHCO3/H2CO3Na2HPO4/NaH2PO4NaPr/HPr2.紅細胞緩沖體系包括的緩沖對有：

KHCO3/H2CO3K2HPO4/KH2PO4KHb/HHbKHbO2/HHbO2

血漿中以NaHCO3/H2CO3緩沖對緩沖能力最強。血漿中NaHCO3濃度平均為24mmol/L,血漿中H2CO3濃度平均為1.2mmol/L,二者比值約20/1。紅細胞中以KHb/HHb和KHbO2/HHbO2緩沖對緩沖能力最重要。肺的調(diào)節(jié)肺的呼吸運動受血液的二氧化碳分壓和pH影響。當血液二氧化碳分壓增高、pH降低時，呼吸加深、加快，排出CO2增多，血液中H2CO3的含量下降。當血液二氧化碳分壓降低、pH增高時，呼吸變淺、變慢，排出CO2減少，血液中H2CO3的含量上升。肺在調(diào)節(jié)酸堿平衡中的作用主要是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H2CO3的含量，以維持酸堿平衡。腎的調(diào)節(jié)

腎是調(diào)節(jié)酸堿平衡的重要器官。腎臟主要通過排出過多的酸及對NaHCO3的重吸收來調(diào)節(jié)酸堿平衡的。這通過腎小管上皮細胞的H+-Na+交換來實現(xiàn)的。主要包括以下三種方式：

NaHCO3的重吸收

尿液的酸化

泌NH3作用

NaHCO3的重吸收

腎小管上皮細胞內(nèi)有碳酸酐酶能催化CO2和H2O化合生成H2CO3。H2CO3解離成H+與HCO3-,H+分泌至管腔的原尿中與NaHCO3中Na+交換,這樣Na+即進入腎小管上皮細胞內(nèi)，與HCO3-結(jié)合生成NaHCO3，這一過程即為NaHCO3的重吸收。H2CO3腎小管上皮細胞Na+原尿NaHCO3HCO3-血液H+H+NaHCO3HCO3-CO2H2OCO2H2O碳酸酐酶Na+H+H+HCO3-Na+H2CO3尿液的酸化

分泌至管腔的H+還可與Na2HPO4的Na+進行交換，結(jié)果是由管腔重吸收的Na+可與細胞內(nèi)產(chǎn)生的HCO3-結(jié)合，這樣就補充了血液在緩沖固定酸時所消耗的NaHCO3，有利于維持NaHCO3/H2CO3緩沖對的正常比值和血液pH的恒定。同時當原尿流經(jīng)腎小管時，大部分Na2HPO4轉(zhuǎn)變成了酸性的NaH2PO4隨尿排出體外，這就是尿液的酸化。H2CO3腎小管上皮細胞Na+原尿NaHCO3HCO3-血液H+H+Na2HPO4Na+HPO42-終尿CO2H2O碳酸酐酶Na+H+H+HCO3-Na+NaH2PO42-HCO3-Na+泌NH3作用腎小管上皮細胞內(nèi)的谷氨酰胺酶，能水解谷氨酰胺生成谷氨酸和氨，谷氨酸經(jīng)谷氨酸脫氫酶作用可生成α-酮戊二酸和氨，管壁細胞內(nèi)的氨基酸經(jīng)脫氨基作用，亦可產(chǎn)生小部分氨。NH3能與H+結(jié)合生成NH4+，NH4+以NH4Cl或（NH4）2SO4的形式隨尿排出體外。

NH4+的排出是腎小管泌H+的另一種形式。體內(nèi)酸增多時，NH3和NH4+生成增多，NaHCO3的重吸收也增多，反之減少。H2CO3腎小管上皮細胞Na+原尿NaHCO3HCO3-血液H+H+NaClCl-終尿CO2H2O碳酸酐酶Na+H+H+HCO3-Na+NH4+HCO3-Na+氨基酸脫氨基谷氨酰胺水解NH3NH3+Cl-第三節(jié)酸堿平衡一、酸堿平衡失常的基本類型二、判斷酸堿平衡的生化指標失常

（一）呼吸性酸中毒（二）呼吸性堿中毒（三）代謝性酸中毒

（四）代謝性堿中毒類型呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒是血漿的H2CO3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、支氣管異物、溺水等；肺部疾患，如肺水腫、肺不張、肺炎等；胸部損傷，如創(chuàng)傷、氣胸、胸腔積液等；呼吸中樞抑制，如麻醉藥使用過量等。

呼吸性堿中毒呼吸性堿中毒是血漿的H2CO3原發(fā)性下降。精神性過度通氣，是呼吸性堿中毒的常見原因，如癔病發(fā)作患者；甲狀腺機能亢進患者；進入高原、高山或高空的人，由于缺氧時肺通氣過度也可以造成CO2排出過多而發(fā)生呼吸性堿中毒；另外使用人工呼吸過度也可能導(dǎo)致呼吸性堿中毒。代謝性酸中毒

代謝性酸中毒是血漿NaHCO3的濃度下降，是臨床上最常見的酸堿平衡失常。代謝性酸中毒常見原因有：1.酸性物質(zhì)產(chǎn)生過多如乳酸酸中毒，可見于各種原因引起的缺氧；酮癥酸中毒，如糖尿病晚期。2.腎臟排酸保堿功能障礙如腎功能衰竭等。3.堿性物質(zhì)丟失過多如嚴重腹瀉、腸瘺、腸道減壓吸引等。代謝性酸中毒時，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+及泌NH3作用增強，NaHCO3的重吸收加強。依據(jù)血pH是否正?？蓪⒋x性酸中毒分為代償性與失代償性兩種。代謝性堿中毒各種原因引起的血漿NaHCO3濃度升高為代謝性堿中毒。多見于胃酸大量丟失，如劇烈嘔吐等；大量使用利尿劑、NaHCO3攝入過多等。代謝性堿中毒患者，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的隨尿排出增加。代謝性堿中毒也分為代償性與失代償性兩種。生化指標（一）血漿pH（二）二氧化碳分壓（PCO2）（三）血漿二氧化碳結(jié)合力（CO2-CP）（四）實際碳酸氫鹽（AB）與標準碳酸氫（SB）（五）堿剩余（BE）或堿缺失（BD）血漿pH正常人血漿pH為7.35～7.45，平均為7.40。血漿pH低于7.35為酸中毒，血漿pH高于7.45為堿中毒。PCO2

PCO2是指物理溶解于血漿中的CO2而產(chǎn)生的張力。正常人動脈血PCO2參考值為4.5～6.0kPa，平均5.3kPa。PCO2是衡量肺泡通氣量的良好指標，也是反映呼吸性酸或堿中毒的重要指標。動脈血PCO2＞6.0kPa表示肺泡通氣不足，體內(nèi)CO2蓄積；PCO2＜4.5kPa表示肺泡通氣過度，CO2排出過多。血漿二氧化碳結(jié)合力血漿二氧化碳結(jié)合力是指在25℃、PCO2為5.3ka時，每升血漿中CO2毫摩爾數(shù)。正常值為22～31mmol/L。血漿二氧化碳結(jié)合力在代謝性酸中毒時降低，代謝性堿中毒時增高。但在呼吸性酸中毒時由于腎的代償作用，二氧化碳結(jié)合力可大于正常值，而呼吸性堿中毒時可小于正常值。AB與SB

AB是指血漿中HCO3-的實際含量，是用與空氣隔絕的血液標本測得的。SB是指血液在標準條件下Hb的氧飽和度100%，PCO25.3kPa，溫度37℃）測得的血漿中HCO3-的含量。SB不受呼吸因素的影響，是判斷代謝性酸堿成分變化的指標。

AB平均值24mmol/L。正常時，SB=AB；若AB＜SB，則提示有CO2排出過多，為呼吸性堿中毒；若AB＞SB，提示體內(nèi)CO2有蓄積，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，則提示為代謝性堿中毒。

BE或BD

BE或BD是指在標準條件下（與測SB相同），將1L血液的pH滴定到7.40時所消耗的酸或堿的量，以mmol/L表示。如果用酸滴定，結(jié)果以BE表示，為正值；如果用堿滴定，結(jié)果以BD表示，為負值。BE的正常參考范圍是±3mmol/L。BE＜-3mmol/L時，提示為代謝性酸中毒；BE＞+3mmol/L時，提示為代謝性堿中毒。復(fù)習題一、填空題二、單項選擇題三、多項選擇題填空題

1.機體對酸堿平衡的調(diào)節(jié)主要靠＿＿、＿＿＿、＿＿＿三方面的作用。2.腎調(diào)節(jié)酸堿平衡，是通過＿＿、＿＿＿、＿＿三種方式實現(xiàn)的。3.劇烈嘔吐丟失大量胃液，可能發(fā)生＿＿＿中毒，嚴重腹瀉時可能發(fā)生＿＿＿中毒。單項選擇題1.正常人血漿NaHCO3/H2CO3的比值為：A.10/1B.15/1C.20/1D.25/1E.30/12.堿儲是指血漿中的：A.NaHCO3B.KHCO3C.Na2HPO4D.NaH2PO4E.Na2SO4多項選擇題1.呼吸性酸中毒血漿生化指標的變化有：A.血漿PCO2降低B.血漿PCO