第五章酸碱平衡与酸碱平衡紊乱.doc

第五章 酸碱平衡和酸碱平衡紊乱 因各种原因使细胞外液酸碱度的相对稳定性遭到破坏就称为酸碱平衡紊乱acid-base disturbance）。 第一节 酸碱物质来源和酸碱平衡调节 一、体液酸碱物质的来源 体液中的酸性物质和碱性物质主要是组织细胞在物质分解代谢过程中产生的，其中产生最多的是酸性物质，仅小部分为碱性物质。 （一）、酸性物质的来源 1．挥发酸volatile acid） 碳酸H2CO3）是体内唯一的挥发酸，是机体在代谢过程中产生最多的酸性物质，因其分解产生的CO2可由肺呼出而被称之挥发酸。通过肺进行的CO2呼出量调节也称之酸碱的呼吸性调节。糖、脂肪和蛋白质等物质在代谢过程中产生大量的CO2，在安静状态下，成人每天产生的CO2约300400L。机体在代谢过程中所产生的CO2，可以通过两种方式与水结合生成碳酸。一种方式是：CO2与组织间液和血浆中的水直接结合生成H2CO3，即CO2溶解于水生成H2CO3。该反应过程不需要碳酸酐酶carbonic anhydrase, CA）参与： CO2 +H2O H2CO3 H++ HCO3- 另一种方式是：CO2在红细胞、肾小管上皮细胞、胃粘膜上皮细胞和肺泡上皮细胞内经碳酸酐酶（CA）的催化与水结合生成H2CO3。其反应过程如下： CO2+H2O H2CO3 H++HCO3- 2．固定酸fixed acid） 固定酸是体内除碳酸外所有酸性物质的总称，因不能由肺呼出，而只能通过肾脏由尿液排出故又称非挥发酸unvolatile acid），也称之酸碱的肾性调节。机体产生的固定酸有：含硫氨基酸分解代谢产生的硫酸；含磷有机物磷蛋白、核苷酸、磷脂等分解代谢产生的磷酸；糖酵解产生的乳酸；脂肪分解产生的乙酰乙酸、β-羟丁酸等。但是，人体每天生成的固定酸所离解产生的H+与挥发酸相比要少得多。 （二）、碱性物质的来源 体内通过三大营养物质的分解代谢产生的碱性物质并不多。但人们摄入的蔬菜和水果中含有有机酸盐（如柠檬酸盐、苹果酸盐等），在体内经过生物氧化可生成碱性物质。二酸碱平衡调节机制 机体对酸碱平衡的调节主要是由三大调节体系共同作用来完成的，即血液缓冲系统的缓冲，肺对酸碱平衡的调节和肾对酸碱平衡的调节。 （一）、血液缓冲系统的缓冲作用 血液缓冲系统包括血浆缓冲系统和红细胞缓冲系统，都是由弱酸和其相对应的弱酸盐所组成。其中弱酸为酸性物质，对进入血液的碱起缓冲作用；弱酸盐为碱性物质，对进入血液的酸起缓冲作用。血浆缓冲系统由碳酸氢盐缓冲对NaHCO3/H2CO3）、磷酸氢盐缓冲对Na2HPO4/NaH2PO4）和血浆蛋白缓冲对NaPr/HPr）组成。红细胞缓冲对则由还原血红蛋白缓冲对KHb/HHb）、氧合血红蛋白缓冲对KHbO2/HHbO2）、碳酸氢盐缓冲对KHCO3/H2CO3）和磷酸氢盐缓冲对K2HPO4/KH2PO4）等组成。碳酸氢盐缓冲对占血浆缓冲对含量的50%以上，血浆中50%以上的缓冲作用由它完成；当血浆中的酸性物质如盐酸过多时，由碳酸氢盐缓冲对中的碳酸氢钠对其缓冲经过缓冲系统缓冲后，强酸（盐酸）变成了弱酸（碳酸），固定酸变成了挥发酸，挥发酸分解成H2O和CO2，CO2由肺呼出体外。因此，也有人称碳酸氢盐缓冲对为开放性缓冲对。其缓冲目的是使血液酸碱度维持稳定，减小pH变动。 （二）、肺对酸碱平衡的调节 肺对酸碱平衡的调节是通过改变肺泡通气量来改变CO2的排出量，并以此调节体内挥发酸H2CO3的浓度。这种调节受延髓呼吸中枢的控制。呼吸中枢通过整合中枢化学感受器和外周化学感受器传入的刺激信号，以改变呼吸频率和呼吸幅度的方式来改变肺泡通气量。肺对酸碱平衡的调节是非常迅速的，通常在数分钟内就开始发挥作用，并在很短时间内达到高峰。 （三）、肾脏对酸碱平衡的调节 肾脏对酸碱平衡的调节过程，实际上就是一个排酸保碱的过程。肾脏对酸碱平衡的调节方式主要有以下四种： 1．近曲小管泌H+、进行H+-Na+交换，对NaHCO3进行重吸收 肾小球滤过的NaHCO3约有80%85%被近曲小管重吸收，主要是由近曲小管上皮细胞主动分泌H+，并通过H+-Na+交换实现的。肾小球滤过的NaHCO3在小管液中解离为Na+和HCO3-，其中的Na+与近曲小管上皮细胞内H+进行转运交换，Na+进入细胞后即与近曲小管上皮细胞内的HCO3- 一同转运至血液。H+-Na+交换是一个继发性耗能过程，所需的能量是由基侧膜上Na+-K+-ATP酶通过消耗ATP将细胞内Na+的泵出，并多于K+泵入，使细胞内Na+处于一个较低的浓度，这样有利于小管液中Na+与细胞内H+转运交换。 由于小管液中的HCO3-不易透过管腔膜，因而很难进入细胞，于是小管液中的HCO3-先与近曲小管上皮细胞分泌的H+结合，生成H2CO3，然后H2CO3分解