第十五章 酸碱平衡

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1、第二十章第二十章acid-base balanceacid-base balance酸碱平衡定义该定义基本概括了本章全部内容机体通过各种调节机制处 理酸性和碱性物质的含量含量 与比例与比例，使体液的pH值恒 定在一定范围一定范围内的过程， 称为酸碱平衡第一节节 体内酸碱性物质质的来源一、体内酸性物质质的来源:主要来自代谢谢(一)、碳酸-挥发性酸CO2H2O碳酸酐酶 H2CO3H+HCO3-碳酸酐酶(CA)存在于：红细胞、肾小管 上皮细胞、肺泡上皮细胞和胃粘膜细胞碳酸：体内产量最多的酸， 产生的H+为呼吸性H+（二）、固定酸-非挥发性酸 一般认为：糖类、脂类和蛋白质 都是“成酸食物”。 Why？

2、 产生的H+为代谢性H+第一节节 体内酸碱性物质质的来源一、体内酸性物质质的来源:主要来自代谢谢（一）、碳酸-挥发性酸占体液总缓冲能力的1/6 第二节节 酸碱平衡的调节调节 机制一、血液对对酸碱性物质质的缓缓冲机制（一）、血液的缓冲系统血浆: HH2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3,NaH2PO4Na2HPO4, HPrNaPr红细胞:HHbHHbKHbKHb,HHbOHHbO2 2KHbOKHbO2 2,H2CO3KHCO3,KH2PO4K2HPO4一、血液对对酸碱性物质质的缓缓冲机制（1）抗酸能力强血浆浆HCO3_/H 2CO3缓缓冲对对 最为为重要的原因一定程度上HCO3_可

3、代表血浆对固定酸的缓冲能力，故称碱储。 （2）血浆pH主要取决于此缓冲对比值（3）易受肺与肾的调节血浆pH的确定： 根据Henderson-Haselbach方程式H2CO3HCO3 pH = 6.1 + lg201 = 6.1+1.3 = 7.4 = 6.1 + lg24 0.2265.32 H2CO3 pH = pKa + lgHCO3_（二）血液缓缓冲系统对统对 酸碱性物质质的缓缓冲机 制1.对对固定酸的缓缓冲作用HA+NaHCONaHCO3 3 H2CO3 + NaA HA+Na2HPO4 NaH2PO4 + NaA HA+ NaPr HPr + NaA 缓冲的结果: 强酸弱酸，pH无

4、剧烈变化，但缓冲碱，缓冲酸比值 pH，且无酸排出。 说明：仅靠血液的缓冲不够，还须依赖 其他调节机制。2.对挥发对挥发 性酸的缓缓冲作用H+ + HbHb- -HHb 当血液流经组织时：CO2H2O碳酸酐酶 H2CO3H+HCO3-CO2扩散入血,大部分进入红细胞H+ + HbOHbO2 2- -HHbO2 HHb+O2 H+ + Pr- HPr H+ + HPO42- H2PO4_缓缓冲H+的结结果：消耗了上述4种缓缓冲碱，但有等量 HCO3-生成，缓缓冲碱总总量无改变变。（不同点）CO2运输2.对挥发对挥发 性酸的缓缓冲作用当血液流经肺部时： H+HbO2_HPr H+Pr- H2PO4_

5、 H+HPO42_总总之，通过过血红红蛋白缓缓冲作用和肺的 呼吸作用可最终终完成对对挥发挥发 性酸的缓缓冲。H+HCO3-碳酸酐酶 H2CO3H2O+CO2HHb H+Hb-H+则发生下列反应：HHb +O2 HHbO2组织代谢产生CO2+H2OH+HCO3-HCO3-CO2+H2O呼出O2HbO2-HHb静脉动脉血液循环O2H+HHbHbO2-血液缓冲系统对挥发性酸的缓冲作用供组织利用大气肺外毛细血管肺毛细血管(二)血液缓缓冲系统对统对 酸碱性物质质的缓缓冲机制3.对对碱性物质质的缓缓冲作 用(非体内主要作用)BOH+HH2 2COCO3 3 BHCO3 + H2O BOH+ HPr BPr

6、 + H2O 缓冲的结果: 强碱 弱碱，pH 无剧烈变化, 但缓冲酸, 缓冲碱 比值pH说明：仅靠血液的缓冲不够，还须依赖其 他调节机制。BOH+NaH2PO4BNaHPO4 + H2O 二、肺调节调节 酸碱平衡的机制肺主要通过调节CO2排出来控制血中 H2CO3, 以调节HCO3_ /H 2CO3比值, 而 达到调节机体酸碱平衡的作用pHPCO2 延髓呼吸中枢 的兴奋兴奋 性肺排出 CO2量呼吸中枢可调节调节 呼吸频频率和深浅度 ，控制肺的通气率二、肺调节调节 酸碱平衡的机制当血液中H+增多时时：H+pH缓缓冲H2CO3生成CO2PCO2（+）呼吸中枢呼吸加深加快CO2排出二、肺调节调节 酸

7、碱平衡的机制 当血液中碱增多时时：OH_pH缓缓冲HCO3_生成 H2CO3消耗H2CO3PCO2（）呼吸中枢呼吸变变浅变变慢CO2排出二、肺调节调节 酸碱平衡的机制 肺调节调节 CO2有一定的限度 正常情况：肺泡气中CO2浓浓度约约5.5%; 肺泡CO2 升高0.2%, 肺通气量增加1倍; 肺泡CO2 升高到9%, 呼吸中枢受抑制; 肺泡CO2 升高到3540%, 呼吸中枢完 全麻痹, 呼吸停止; 肺泡CO2较较正常下降0.2%, 呼吸暂暂停 临临床上输输O2不宜输纯输纯O2, 观观察病人也 要注意呼吸的频频率和深浅度二、肺调节调节 酸碱平衡的机制总总之, 固定酸但肺不能直接 调节HCO3_

8、血浆HCO3_绝对量仍有改变血液缓缓冲有赖赖于肾调节肾调节缓冲碱 比值 pHH2CO3 比值和pH恢复 或接近正常缺陷肺调节调节HCO3_ H2CO3 HCO3_ H2CO3 二、肺调节调节 酸碱平衡的机制相反, 固定碱但肺不能直接 调节HCO3_血液缓缓冲缓冲酸 HCO3_ H2CO3 比值 pHH2CO3 HCO3_ H2CO3 比值和pH恢复 或接近正常缺陷肺调节调节血浆HCO3_绝对量仍有改变有赖赖于肾调节肾调节三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制 泌H+ 泌NH3 重吸收NaHCO3 再生NaHCO3 K+-Na+交换换 排出过过多的碱性物质质肾脏维肾脏维 持酸碱平衡的主要方式：肾脏肾脏

9、 的作用是调节调节 和恢复血浆浆NaHCO3（一）、NaHCO3的重吸收CO2H2CO3H2OCO2CAH2OCANa+HCO3_三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+Na+HCO3_HCO3_钠泵钠泵三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制重吸收NaHCO3保证证NaHCO3不再丢丢失稳稳定其血浆浆NaHCO3重吸收NaHCO3作用：重吸收NaHCO3缺陷： 未直接排酸未补补充缓缓冲所消耗的NaHCO3 因此，需通过过NaHCO3再生如没有NaHCO3重吸收“雪上加霜”(二)、NaHCO3的再生 1.尿液的酸化三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制CO2H2OCANa+

10、HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+HCO3_钠泵钠泵Na+NaHPO4_NaH2PO4排酸三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制NaHCO3再生作用：可直接排酸（以NaH2PO4形式）补补充了缓缓冲所消耗的NaHCO3肾肾小管尿液的酸化作用H2CO3NaHCO3NaH2PO4Na2HPO4原尿终终尿4/11/9920/1 1/20可滴定酸尿的可滴定酸度? ?三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制除NaH2PO4外，其他固定酸 ：乙酰乙酸 -羟基丁酸乳酸 硫酸血液缓冲NaA肾调节尿液酸化意义严重糖尿病等疾病时这种尿液酸化 作用对于维持酸碱平衡起重要作用(二)、NaHCO3的再生 1.尿液的

11、酸化三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制CO2H2OCANa+HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+HCO3_钠泵钠泵Na+A_HA排酸三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制正常情况下，每天产产生的代谢谢性H+约总约总 量的40%是通过过尿液的酸化作用来排出的： 尿液的酸化作用：可直接排出过过多的酸性物质质可再生NaHCO3补补充其消耗尿液的酸化作用缺陷：尿液pH降至4.5左右时时, 泌H+困难难,甚至停止。因此，要靠肾肾小管细细胞泌NH3(二)、NaHCO3的再生 2.NH3的分泌三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制CO2H2OCANa+HCO3_血液肾小管细胞肾小管腔H2CO3H+Na+H

12、CO3_钠泵钠泵Na+Cl_NH4Cl谷氨酰胺 一般氨基酸NH3三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制(二)、NaHCO3的再生 2.NH3的分泌血液肾小管细胞肾小管腔NH3(脂溶性)pH高低NH3的 透出方向pH高pH低肝昏迷使用碱性利尿药泌H+正常三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制正常情况下，每天产生的代谢 性H+约总量的60%是通过泌NH3, 以 NH4+形式排出。严重酸中毒时,每天以NH4+ 排出的代谢性H+为正常情况下 的10倍。三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制（三） K+-Na+交换换原尿中的K+在近曲肾肾小管几乎全部重吸收终终尿中的K+几乎全部是由远远曲肾肾小管排泌原则则：每排出一个K+

13、，要同时时从管腔中 回收一个Na+，这过这过 程称K+-Na+交换换。-机体保存血浆浆Na+的另一重要方式三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制（三） K+-Na+交换换K+-Na+交换换与H+-Na+交换换是相互竞竞争的细细胞外液K+高钾钾性酸中毒K+-Na+交换换H+-Na+交换换泌H+泌NH3出现反常性碱性尿高血钾酸中毒三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制（三） K+-Na+交换换 相反，细细胞外液K+低钾钾性碱中 毒K+-Na+交换换H+-Na+交换换泌H+泌NH3出现反常性酸性尿 低血钾碱中毒三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制（三） K+-Na+交换换排钾保钠 排酸保钠K+-Na+交换H+-Na

14、+交换醛固酮肾肾上腺皮质质功能醛醛固酮酮分泌K+-Na+交换H+-Na+交换酸中毒血浆浆NaHCO3 高血钾钾三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制（三） K+-Na+交换换排钾保钠 排酸保钠K+-Na+交换H+-Na+交换醛固酮肾肾上腺皮质质功能醛醛固酮酮分泌K+-Na+交换H+-Na+交换碱中毒血浆浆NaHCO3 低血钾钾三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制 （三） K+-Na+交换换 高血钾钾H+细细胞外液H+细细胞内液K+-Na+交换H+-Na+交换低血钾钾互为为因果酸中毒细细胞部分H+H+与K+交换换K+进进入细细胞外液肾肾小管中排K排H+ 即一般酸中毒时尿呈酸性高血钾钾酸中毒碱中毒三、肾调节

15、肾调节 酸碱平衡的机制 （三） K+-Na+交换 高血钾H+细胞外液 H+细胞内液K+-Na+交换H+-Na+交换低血钾互为因果碱中毒移出细 胞部分H+H+与K+交换K+进入细胞内液肾小管中排K排H+即一般碱中毒时尿呈碱性低血钾酸中毒碱中毒三、肾调节肾调节 酸碱平衡的机制 （四）排出过过多的碱性物质质 肾对肾对 NaHCO3排出的阈值阈值 (肾阈肾阈 )- 28mmol/L 血NaHCO3肾阈肾阈 (体内碱性物质质)肾肾小管对对 NaHCO3重吸收尿排出NaHCO3血NaHCO323mmol/L (体内碱性物质质)原尿中NaHCO3几乎全部重吸收二、肺调节调节 酸碱平衡的机制总总之, 固定酸但肺不能直接 调节HCO3_血浆