生物化學(xué) 課件 第16章 酸堿平衡

生物化學(xué)第十六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)酸堿平衡失調(diào)學(xué)習(xí)目標掌握體內(nèi)酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)的來源；血液、肺、腎臟在維持體內(nèi)酸堿平衡中的作用；根據(jù)血液pH值判斷失代償性酸堿中毒的方法。熟悉酸堿平衡失調(diào)的基本類型。了解酸堿平衡的主要生化診斷指標。第一節(jié)體內(nèi)酸堿物質(zhì)的來源案例2008年11月2日,“酸堿體質(zhì)”理論創(chuàng)始人羅伯特歐陽(Robert0.

Young)

，被美國圣地亞哥法庭判罰向一名癌癥患者賠償1.

05億美元。羅伯特.歐阻讓一名癌癥患者放棄治療，采用自己偽造的酸堿療法理論，在靜脈注射液的藥物中添加堿性小蘇打，結(jié)果導(dǎo)致該患者病情惡化。“酸堿體質(zhì)”理論認為人的體質(zhì)分為酸性體質(zhì)、堿性體質(zhì)，偏酸性的體質(zhì)會導(dǎo)致人體的各種疾病，包括癌癥。人想要健康，必須生活在堿性環(huán)境中。請問：1.何為酸性物質(zhì)?何為堿性物質(zhì)?2.人的體質(zhì)真的有酸堿性之分嗎?

3.機體是通過何種機制調(diào)節(jié)酸堿平衡的?生理情況下血漿的pH值為多少？7.35~～7.45??生理意義？維持細胞正常生理功能??pH的穩(wěn)定如何維持?主要靠緩沖系統(tǒng)、肺和腎的調(diào)節(jié)引言酸堿平衡Acid-basebalance酸的來源體內(nèi)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動脈血pH:7.35～7.45維持正常的代謝和生理功能堿的來源

酸堿平衡生理條件下，機體自動處理酸堿物質(zhì)的含量和比例，維持體液酸堿度相對穩(wěn)定的能力。pH＝7.35～7.45病理情況下，機體出現(xiàn)酸堿超負荷、嚴重不足或（和）調(diào)節(jié)機制障礙，而導(dǎo)致機體內(nèi)環(huán)境酸堿度的穩(wěn)定性被破壞的過程，稱為酸堿平衡紊亂。因此，酸堿形成一個共軛體系一、酸與堿的概念

酸（H＋的供體）：凡能釋放H＋的物質(zhì)。

??如H2SO4、NH4+、CH3COOH等

堿（H＋的受體）：凡能接受H＋的物質(zhì)。

??如OH-、SO4、NH3等H2CO3

H++HCO3-1.揮發(fā)酸（volatileacid）：H2CO3CO2＋H2OH2CO3

H++HCO3-

在碳酸酐酶的作用下生成CO2從肺排出體外，故稱之揮發(fā)酸。(一)酸性物質(zhì)的來源CACACA：碳酸酐酶，存在于RBC、肺泡上皮細胞、腎小管上皮細胞、胃黏膜細胞+

H2O

H2CO3

HCO3-

H+

CO2

300~400L/dCA

13~15mol/d運動，發(fā)熱，代謝率提高CO2

糖、脂肪、蛋白脫氫脫羧呼吸性調(diào)節(jié)？揮發(fā)酸的特點

1.產(chǎn)量大，是酸的主要來源2.產(chǎn)量受代謝性因素影響大3.可揮發(fā)，調(diào)節(jié)快（CA）●固定酸（非揮發(fā)酸）—除H2CO3以外的酸，不能直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w由肺呼出，而只能經(jīng)腎排出體外。核蛋白磷脂含硫氨基酸嘌呤類糖酵解脂肪代謝糖氧化硫酸

磷酸

尿酸

乳酸

酮體

三羧酸

腎代謝2.固定酸(fixedacid):50-100mmol/d1.攝入（1）蔬菜或水果有機酸鹽,如:橘櫞酸鈉,草酸鈉（2）堿性藥物.(二)堿性物質(zhì)的來源HCO3-：體內(nèi)最重要的堿腎代謝生成食物攝入：蔬菜、水果等CHOHCOONaCH2COOH3CO2+2H2O+Na++HCO3-生物氧化3O2蘋果酸鈉的生物氧化胃代謝生成2.代謝機體產(chǎn)酸多于產(chǎn)堿臨床上酸中毒多于堿中毒下列食物哪些是酸性食物？哪些是堿性食物呢？

蔬菜、肉、蛋、糖類甜食、茶葉、檸檬、橙子、桃、橘子、米飯等。課堂互動

酸性食物是肉、蛋、糖類甜食、米飯。

堿性食物是蔬菜、茶葉、檸檬、橙子、桃、橘子。生物化學(xué)第十六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)酸堿平衡失調(diào)學(xué)習(xí)目標掌握體內(nèi)酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)的來源；血液、肺、腎臟在維持體內(nèi)酸堿平衡中的作用；根據(jù)血液pH值判斷失代償性酸堿中毒的方法。熟悉酸堿平衡失調(diào)的基本類型。了解酸堿平衡的主要生化診斷指標。第二節(jié)酸堿平衡的調(diào)節(jié)機體酸堿平衡的調(diào)節(jié)1.體液（血液）的緩沖作用2.呼吸的調(diào)節(jié)作用3.腎的調(diào)節(jié)作用一、血液的緩沖體系與緩沖作用（一）血液的緩沖體系血漿H2CO3NaHCO3NaH2PO4Na2HPO4HPrNaPr血漿中以碳酸氫鹽緩沖體系最重要，紅細胞中以Hb、HbO2系統(tǒng)最重要。占體液總緩沖能力的1/6

HHbKHbHHbO2KHbO2H2CO3KHCO3KH2PO4K2HPO4紅細胞

一定程度上[HCO3_]可代表血漿對固定酸的緩沖能力，故稱堿儲。血漿pH主要取決于此緩沖對比值易受肺與腎的調(diào)節(jié)抗酸能力強血漿pH的確定：根據(jù)Henderson-Haselbach方程式=6.1+lg201=6.1+1.3=7.4=6.1+lg240.226×5.32[H2CO3]pH=pKa+lg[HCO3_]比值不變，PH不變1.對固定酸的緩沖作用

HA+NaHCO3

H2CO3+NaA

HA+Na2HPO4NaH2PO4+NaA

HA+NaPr

HPr+NaA

緩沖的結(jié)果：強酸

弱酸，pH無劇烈變化但緩沖堿↓，緩沖酸↑比值↓pH↓且無酸排出。說明：僅靠血液的緩沖不夠，還須依賴其他調(diào)節(jié)機制。2.對堿性物質(zhì)的緩沖作用（次要）BOH+H2CO3

BHCO3+H2O

BOH+HPr

BPr+H2O

緩沖的結(jié)果：強堿

弱堿，pH無劇烈變化,但緩沖酸↓，緩沖堿↑比值↑pH↑說明：僅靠血液的緩沖不夠，還須依賴其他調(diào)節(jié)機制。

BOH+NaH2PO4BNaHPO4+H2O

緩沖H+的結(jié)果：消耗了上述4種緩沖堿，但有等量HCO3-生成，緩沖堿總量無改變。（不同點）3.對揮發(fā)性酸的緩沖作用H++Hb-

HHb

CO2＋H2OH2CO3H+＋HCO3-H++HbO2-

HHbO2

HHb+O2H++Pr-

HPr

H++HPO42-

H2PO4_

CA當血液流經(jīng)組織時：CO2擴散入血,大部分進入紅細胞CO2運輸當血液流經(jīng)肺部時：

總之，通過血紅蛋白緩沖作用和肺的呼吸作用可最終完成對揮發(fā)性酸的緩沖。H+則發(fā)生下列反應(yīng)：H++HbO2_HPr

H++Pr-

H2PO4_

H++HPO42_

HHb

H++Hb-HHb

+O2HHbO2H++HCO3-CAH2CO3H2O+CO2↑二、肺的調(diào)節(jié)作用

肺通過改變CO2的排出量調(diào)節(jié)血漿碳酸濃度，從而維持血漿pH相對恒定CO2+H2OH2CO3H++HCO3—

CO2+H2OH2CO3H++HCO3—

1.呼吸中樞對肺通氣量的控制

-------O2的排出量來調(diào)節(jié)2.呼吸中樞對肺通氣量的控制

------CO2的排出量來調(diào)節(jié)

血液緩沖系統(tǒng)肺臟腎臟PH=7.35-7.45小結(jié)三、腎的調(diào)節(jié)作用排酸保堿NaHCO3的重吸收尿液的酸化泌NH4＋（一）重吸收NaHCO3

(H+-Na+交換）（二）尿液的酸化(H+-Na+交換）(三)

NH3的分泌（NH4+-Na+交換）排酸保堿NaHCO3的重吸收尿液的酸化泌NH4＋小結(jié)生物化學(xué)第十六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)酸堿平衡失調(diào)學(xué)習(xí)目標掌握體內(nèi)酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)的來源；血液、肺、腎臟在維持體內(nèi)酸堿平衡中的作用；根據(jù)血液pH值判斷失代償性酸堿中毒的方法。熟悉酸堿平衡失調(diào)的基本類型。了解酸堿平衡的主要生化診斷指標。第三節(jié)酸堿平衡失調(diào)血液pH＝pKa＋log[HCO3-][H2CO3]由此公式可知,血液酸堿平衡紊亂的基本特征是血液中HCO3-和H2CO3的異常變化。Henderson-Hasselbalch方程式：一、酸堿平衡紊亂的類型HCO3-的變化代謝性酸堿平衡紊亂HCO3-的原發(fā)性↓HCO3-的原發(fā)性↑代謝性酸中毒代謝性堿中毒H2CO3的變化呼吸性酸堿平衡紊亂H2CO3的原發(fā)性↓H2CO3的原發(fā)性↑呼吸性堿中毒呼吸性酸中毒二、反映酸堿平衡的常用指標常用血氣參數(shù)血氣分析儀:判斷酸堿狀態(tài)的主要工具，它能自動測出pH（或H+）和PaCO2，并根據(jù)Henderson—Hassalbalch公式計算出HCO3-及其他酸堿參數(shù)(blood-gasanalysisparameter)。血氣分析的主要理論依據(jù)：血液pH主要取決于血液緩沖系統(tǒng)，尤其是碳酸氫鹽緩沖系統(tǒng)緩沖酸與堿的比例。TIME

15:09DATEFEB04,2008HCO3-23.1mm/LTYPEPRTERIALTCO224.3mm/LPTID0261BE-0.9mm/LOPID123SBC23.5mm/LTEMP37.0oCSAT98.1%HB14.9G%O2CT20.7ml%pH7.401PaCO237.7mmHgPO2111.1mmHg概念：溶液中H+濃度的負對數(shù)。正常值:動脈血pH7.35～7.45pH7.807.707.607.507.407.307.207.107.006.906.80[H+](nmol/L)1620263240506380100125160pH與氫離子濃度對照表正常無酸堿平衡紊亂代償性酸堿平衡紊亂混合型酸堿平衡紊亂正常

它只是反映酸堿度的指標，不能完全判斷是否有酸堿平衡紊亂的存在及其類型.意義:pH↓：失代償性酸中毒

pH↑：失代償性堿中毒2.動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)partialpressureofcarbondioxide平均值:40mmHg范圍：３３－４６mmHg[H2CO3]:40X0.03=1.2mmol/L概念：物理溶解在動脈血漿中的

CO2分子所產(chǎn)生的張力。(4.39～6.25kPa)

CO2呼出過多正常CO2潴留呼堿或代償后的代酸呼酸或代償后的代堿|33～46mmHg|PaCO2=PACO2

可了解肺泡通氣情況。PaCO2

：H2CO3

平均值：24mmol/L范圍：22-27mmol/L二者相等

38C

Hb完全氧合

PaCO240mmHg3.標準碳酸氫與實際碳酸氫(SB與AB)（反映呼吸，代謝兩因素）(排除了呼吸因素，僅反映代謝因素）AB：實際情況下測得的血漿HCO3-濃度SB:標準條件下測得的血漿HCO3-濃度。影響血漿HCO3-的因素:代謝性因素和呼吸因素SB升高：代堿、代償后的呼酸SB降低：代酸、代償后的呼堿AB：代謝性因素+呼吸因素

二者差值反映PaCO2（呼吸）的變化SB：代謝性因素CO2＋H2OH2CO3

H++HCO3-

CA

AB>SB時，PaCO2，見于呼酸或代償后代堿。

AB<SB時，PaCO2，見于呼堿或代償后代酸。二者差值反映PaCO2（呼吸）的變化4.緩沖堿(bufferbaseBB)正常值：48mmol/L,范圍：45~52mmol/L

概念：標準狀態(tài)下血液中具有緩沖作用的陰離子總量。

BB增大,代謝性堿中毒;呼吸性酸中毒

(慢性,腎代償)BB降低,代謝性酸中毒;呼吸性堿中毒