什么是酸碱平衡
人体在正常代谢过程中,不断产生酸性物质和碱性物质,也从日常膳食中摄取酸性物质和碱性物质,酸性物质和碱性物质在人体不断变化,这种变化必须依靠机体的调节功能来保持相对平衡。这个平衡就是酸碱平衡,平衡的范围为PH值7.35-7.45。这一PH值最适合于细胞代谢及整个机体的生存。人体的一切生理机能变化和生化反应都是在稳定的PH值条件下进行的,如细胞蛋白质合成、能量交换、信息处理、酶的活性等都需要一个稳定的酸碱度环境。如果人体PH值高于7.45或低于7.35,人就会发生病变。所以人体需要酸碱平衡来保持生命的健康。
人体为什么需要酸碱平衡?
酸碱性在化学中是指溶液的氢离子浓度,用PH值表示。酸碱性对于有生命的机体来说,有极为重要的意义。例如微生物的培养需要在一定的培养液中进行;酶的活性只能在一定的PH值范围内表现出来;人体的各个部分都要求其体液具有一定的PH值,否则就会影响到组织活动。我们说水是中性的,酸碱度(PH)为7,那么大于7是碱性,小于7是酸性。我们所有的人都是水做的,因为人体体重的70%是水分,也称为体液。我们健康人体液的酸碱度(PH)通常保持在PH7.35-7.45之间,呈弱碱性。
正常人血液的pH值为7.35-7.45,平均pH值7.4。正常机体不断产生酸性物质和少量碱性物质,也有一定数量的外源酸碱物质进入体内。均可影响血液pH,但机体通过体液中的缓冲体系和肺、肾的作用,维持着机体恒定的pH内环境。
体内酸碱物质的来源
1. 酸性物质来源:
来源最多的酸性物是糖、脂、蛋白质等分解产生的二氧化碳。CO2与H20在碳酸酐酶作用下结合成H2CO3,后者又可解离成CO2从肺排出,故称挥发性酸。
代谢产生的乳酸、丙酮酸、酮体、H2SO4、尿酸、磷酸等称固定性酸或非挥发性酸。
2. 碱的来源:如氨基酸分解产生的NH3,食物中碱,水果蔬菜中的草酸钾、柠檬酸钾、某些碱性药物等。机体代谢产生的碱性物质少于酸性物质。
酸碱平衡的调节
(一)血液缓冲体系及其作用
血浆中三对缓冲对:NaHCO3/H2CO3;Na2HPO4/NaH2PO4;Na-Pr/H-Pr。
红细胞中缓冲对有:KHCO3/H2CO3;K2HPO4/KH2PO4;KHb/HHb和KHbO2/HHbO2。
上述七对缓冲对,实际上是三个体系即碳酸氢盐缓冲体系、磷酸盐缓冲体系和蛋白质(包括Hb、HbO2)缓冲体系。这些缓冲对中,血浆中以碳酸氢盐缓冲体系最为重要,红细胞中以Hb、HbO2缓冲体系最为重要。
碳酸氢盐缓冲对所以重要,是因为其含量多,缓冲能力量大,NaHCO3是体内缓冲因定性酸的主要物质。缓冲结果,较强的固定性酸变成挥发性酸,易于从肺排出,同时正常情况下NaHCO3/H2CO3的比值(20/1)与血液pH7.4有直接关系,当NaHCO3/H2CO3比值改变时,pH值随之发生变化。
缓冲体系的缓冲作用举例说明:
(二)肺的调节
缓冲对发挥调节作用后NaHCO3/H2CO3比值改变,肺的作用主要是通过呼吸频率和深浅的改变调节H2CO3的浓度,以维持NaHCO3/H2CO3的正常比值。
(三)肾的调节作用
主要是调节NaHCO3的浓度。主要通过H+-Na+ 交换和NH3的分泌而实现。
体内的H+ 需不断通过肾小管细胞分泌到肾小管中排出,此过程包括三方面作用:
1. H+ 进入小管中换回小管液中的Na+,Na+进入细胞内与细胞内产生的HCO3—结合NaHCO3回到血浆,即被滤出到肾小球滤液中的HCO3— 重吸收入血液。
2. 分泌到小管液中的H+,被小管液中的弱酸根离子(主要是HPO42—)结合,Na+回收后与细胞内新生成的HCO3—一起回到血浆而尿液被酸化,使尿液pH下降;
3. 尿液PH明显下降时,不利于肾小管细胞继续分泌H+,因此肾小管细胞通过NH3的分泌,分泌的NH3可与分泌的H+结合成NH4+排出,同时换回Na+。肾小管分泌的NH3主要由肾小管细胞内通过谷氨酰胺分解产生,所以肾脏的泌NH3作用,扩大了肾脏排酸的能力。
H+ 代谢与电解质平衡的关系
1. 与血K+关系:高血K+导致酸中毒,低血K+导致碱中毒;酸中毒导致高血钾的原因。
2. 与血Cl— 关系:
3. 与阴离子间隙关系:
与H+代谢有关的血液测定指标及H+代谢紊乱分型
1. 有关指标:
血液pH值测,PCO2,实际HCO3—(A.B.)和标准HCO3—(S.B.),缓冲碱(B.B.),碱剩余(B.E.)及二氧化碳结合力(CO2C.P.)
2. H+ 代谢紊乱分型。
呼吸性酸中毒
呼吸性碱中毒
酸碱平衡紊乱
疾病状态下,体内酸碱物质的增加或减少超过了机体的代偿调节能力,或酸碱调节机制障碍,破坏了体液酸碱度的相对稳定性,称之为酸碱平衡紊乱。
体内酸性物质可以分为:①可经肺排出的挥发酸—碳酸;②可经肾排出的固定酸—主要包括硫酸、磷酸、尿酸、丙酮酸、乳酸、三羧酸、β—羟丁酸和乙酰乙酸等。
体内碱性物质主要来源于氨基酸和食物中有机酸盐的代谢。
机体酸碱平衡调节的机制主要包括血液缓冲系统、肺呼吸、肾脏排泄和重吸收以及细胞内外离子交换等。
反映酸碱平衡的常用指标有:pH和H+浓度、动脉血CO2分压、标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐、缓冲碱、碱剩余、阴离子间隙。
单纯性酸碱平衡紊乱可分为代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒、代谢性碱中毒和呼吸性碱中毒。
代谢性酸中毒可分为AG增高型和AG正常型两类。主要见于严重腹泻等引起HCO3-直接丢失,或乳酸、酮症、水杨酸等酸中毒时使HCO3-缓冲丢失等。代酸患者AB、SB、BB、PaCO2下降,AB<SB。
代酸患者心血管系统异常常表现为心律失常、心肌收缩力减弱及血管对儿茶酚胺的反应性降低;中枢神经系统异常主要因抑制性神经递质r—氨基丁酸生成增多和脑组织生物氧化酶类的活性受抑制。
呼吸性酸中毒主要见于呼吸中枢抑制、呼吸肌麻痹、呼吸道阻塞、胸廓和肺部病变等引起的肺泡通气减弱。可分为急性和慢性两类。组织细胞缓冲是急性呼酸时机体的主要代偿方式,肾代偿是慢性呼酸时机体的主要代偿方式。通常有PaCO2增高,pH减低,AB、SB、BB增高,AB>SB,BE正值加大。
代谢性碱中毒主要见于剧烈呕吐、盐皮质激素过多和有效循环血量不足引起的H+丢失过多;HCO3-过量负荷、缺钾等也是常见原因。代碱可分为盐水反应性和盐水抵抗性两类。患者pH、PaCO2、AB、SB和BB都升高,BE正值增大,AB<SB。
代碱时r—氨基丁酸生成增多、氧解离曲线左移,脑组织缺氧,中枢紊乱;游离钙减少,神经肌肉兴奋性增高;患者常有低钾血症。
呼吸性碱中毒主要见于各种原因引起的肺通气过度。呼碱时pH增高、PaCO2、AB、SB、BB均下降,AB<SB,BE负值增大。
双重性酸碱平衡紊乱有酸碱一致性和酸碱混合性之分。此外还有两种形式三重性酸碱平衡紊乱。
判断酸碱平衡紊乱的基本原则包括:①以pH判断酸中毒或碱中毒;②以原发因素判断是呼吸性还是代谢性失衡;③根据代偿情况判断是单纯性还是混合性酸碱失衡。
常用单纯性酸碱失衡的预计代偿公式

