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生活中的化学平衡——人体中的体液平衡 小组成员： 肖 文 2016010489 武 旺 2016010488 王亚平 2016010487 王 宁 2016010486 王本颖 2016010485 2018年1月7日  【摘要】人体体液稳定包括酸碱平衡、电解质平衡、渗透压平衡及水平衡四方面。其中酸碱平衡与渗透压平衡是维持体液平衡最重要的两方面。本文通过利用化学平衡分析血液中的酸碱缓冲对维持酸碱平衡机制；以及利用化学势变化，通过范特霍夫渗透压公式了解渗透压变化的原理，分析渗透压变化时电解质的移动方向，解释了人体维持体液平衡的过程，并指出通过一些外部手段来帮助人体维持稳态的相应措施。 【关键词】酸碱缓冲对;化学平衡；渗透压平衡 引言 人体是一个复杂的系统，在看似平静的外表下进行着无数的化学反应，来维持人体自身机能的稳定。其中，体液平衡就是维持人体稳定的一项重要调控手段。体液中最重要的即为酸碱平衡及渗透压平衡。血液中存在多种生理缓冲系，如血浆中的H2PO4-、HPO42-;H2CO3、HCO3-等，它们使体液的Ph保持基本稳定在7.35~7.45之间，血浆中碳酸缓冲系的浓度最高，在维持血液ｐＨ 的正常范围中 发挥的作用最重要。来源于呼吸作用的二氧化碳溶 于血液生成的碳酸，与其离解产生的碳酸氢根离子 和血液中贮存的碳酸氢根离子达成平衡: 一、体液中的平衡 在血液中，最重要的缓冲对为[HCO3-]与[CO2(aq)]。在细胞内物质分解代谢过程中，能产生一些非挥发性的酸，如 硫酸、磷酸、乳酸等，当这些比 H2CO3 强的酸进入血液时，由于大 量存在的 HCO3- 和外来的H+结合生成H2CO3，使碳酸的电离平衡 向左移动，产生过量的H2CO3，H2CO3随血液流经肺部时，分解为 CO2和H2O，并通过呼吸将CO2 排出体外，从而维持血液的pH基本不变。 同时体液中维持稳定的方式还有保持渗透压的平衡。人体体液可以视为多组分的稀溶液（离子在体液中的占比很少），则根据稀溶液的依数性，其渗透压只依赖于溶液中溶质分子的数量，其相应的数学表达式（范特霍夫渗透压公式）Π=CBRT，Π为渗透压。当体液中渗透压降低，CB减少，xB减少，由μB(l)（T,P+Π）=μB(l)*（T,P+Π 二、生活中破坏体液平衡实例 1、剧烈运动后应补充电解质的原因 剧烈运动后通过汗液排出大量水分和电解质，如果只补充水分使得体液中电解质含量降低，由渗透压公式可知体液渗透压降低，μB(l) 2、血液的酸碱失调 若机体内出现的酸性或碱性物质过多，超过机体的调节能力，或由于肾和肺的病变使其调节机制出现障碍时，就会引起酸碱平衡失调（或称酸碱失衡）。当血液的ｐＨ＜７．３５时，机体将发生酸中毒，如p H6.8时，会因严重的酸中毒而危及生命；当血液的ｐＨ＞７．４５时，机体将发生碱中毒，如ｐＨ＞7.8时，会因严重的碱中毒而危及生命。 3、输液输生理盐水应和细胞液浓度一致，以防浓度过大，水分从细胞中流入血液中，细胞会缩水、变形，无法进行正常的生理活动。浓度过小，血液中的细胞会吸水，细胞膨胀破裂。 三、非稳态时的外部措施 呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒患者动脉血pH值明显降低 (≤7 .20)或出现低血压、休克时,则应补充碱剂,可予5% NaHCO3溶液纠正。 三羟甲基氨基甲烷(THAM)亦可有效地纠正酸中毒, 用后动脉血pH值和碱缺失均可得到较好的改善, 并使PaCO2下降;且 THAM 经肾脏排泄, 不会增加CO2的产生。代谢性碱中毒 多在 ARDS 呼吸性碱中毒的基础上不适当使用碱性药物、利尿剂和肾上腺皮质激素后再造成医源性代谢性碱中毒;或严重创伤的 ARDS 患者, 由于大量输血的同时输入大量作为抗凝剂的枸橼酸盐, 后者在体内代谢后生成HCO3- 新生儿酸碱失衡的治疗。新生儿多为乳酸性酸中毒, 在给氧及改善微循环下 , 其代谢产物转为碱性物质, 补碱易致代碱, pH 7 .20 ～ 7.25 即可不补碱, 补碱公式最好为应补入 5 %NaHCO3的ml数 =(18 -实测HCO3-mmol数)×公斤体重×0.3×1.7。正常 AG 、高氯性代酸, 主要由腹泻引起HCO3-的丢失, 补碱效果好, 但只要pH达 7.30 ～ 7.35 的稍偏酸性即可。临 参考文献 [1] 张青芳,侯正利,郝一.血液中的缓冲系教学探讨[J].化学教育,2015,36(22):59-61. [2] 陈照红.浅谈中职护理专业医用化学中缓冲溶液教学在临床的应用[J].亚太教育,2015(04):145-146. [3] 陈邦进.酸碱平衡与人体健康[J].化学教育，2013（03）:1-3. [4] 何健峰.新生儿酸碱平衡紊乱108例临床分析[J].重庆医学,2003(04):424-42