病理生理学第四章VIP免费

第四章酸碱平衡紊乱按照普通化学的概念，在化学反应中凡能释放H+的化学物质称为酸，如HCl、H2SO4、NH4+、H3PO4、H2CO3及CH3COOH等；而在化学反应中凡能接受H+的化学物质称为碱，如OH、SO42、NH3、H2PO4、HCO3及CH3COO等。一种化学物质作为酸而释放出H+时，必然同时有一种碱形成；同理，当一种化学物质作为碱而接受H+时，也必然有一种酸形成。例如：H2SO4H+＋HSO4，H2CO3H+＋HCO3等，便是如此。人体内的酸性和碱性物质，主要是机体的物质代谢过程中产生的。一般情况下，由食物中摄取的酸和碱很少。机体产生的酸包括挥发性酸和非挥发性酸，后者又称固定酸。碳酸属于挥发性酸，容易分解为CO2经肺排出体外。人体代谢过程中，糖、脂肪和蛋白质的氧化分解产生能量，同时不断脱氢、脱羧，释放的CO2与水结合生成碳酸(CO2＋H2OH2CO3)。成人在安静状况下每天产生的CO2约300~400升，如果全部生成H2CO3，释放的H+可多达15mol。物质代谢过程中也产生许多非挥发性酸，如丙酮酸、乳酸、柠檬酸及大量脂肪酸、氨基酸等有机酸。代谢过程中还会产生一些磷酸、硫酸、尿酸等终末代谢产物。这些酸都属于固定酸，其总量比碳酸少，正常成人24小时内由固定酸产生的H+约50～90mmol，最终经肾脏排出体外。人体酸性物质的另一来源是直接摄入，包括饮食中所含的少量酸及服用的酸性药物等。人体的物质代谢过程中也产生碱性物质，不过其量很少。氨基酸脱氨产生的NH3和肾小管上皮细胞分泌的NH3，均可与H+结合随尿排出。摄取的食物中所含的有机酸盐，如柠檬酸盐、苹果酸盐等，在细胞内分别转变为柠檬酸、苹果酸而彻底分解，所含的K+、Na+则可与HCO3生成碱性盐。第一节机体对酸碱平衡的调节人体的组织细胞必须处于适宜的酸碱环境中，才能进行正常的机能活动和代谢活动。正常人体虽然不断地摄取和生成酸性及碱性物质，但是血液的pH值是相对恒定的，正123常人动脉血液的pH为7.35～7.45，平均7.40。这是因为人体内存在着精细的酸碱平衡调节机制。这些机制包括以下四个方面的作用。一、血液缓冲系统的调节作用血液中有一系列缓冲物质。根据化学上的缓冲作用原理，我们人为地把它们归纳为四个主要的缓冲对，即NaHCO3/H2CO3，Na2HPO4/NaH2PO4，B·血浆蛋白/H·血浆蛋白，B·Hb/H·Hb。它们具有很强而且很迅速的缓冲酸碱度改变的能力。例如，我们将10mmol的HCl加于1000毫升中性蒸馏水中，其pH值可从7降至2，但同量酸加于1000毫升血浆中，其pH值的变化却很小，以致一般几乎测不出来。每一对缓冲物质既能缓冲酸也能缓冲碱，其中以NaHCO3和H2C3组成的缓冲对最为重要。当强酸或强碱进入血液时，就是它们首先发生缓冲反应。缓冲反应如下：HCl＋NaHCO3→H2CO3＋NaCl(强酸)(弱酸)H2O＋CO2呼出体外NaOH＋H2CO3→NaHCO3＋H2O(强碱)(弱碱)经肾脏排出与其它缓冲对相比，人体血浆碳酸氢盐缓冲对含量最高，作用最强大，决定着细胞外液的pH值。血浆碳酸氢盐含量为24mmol/L，约占全血缓冲碱的一半；其缓冲能力为1升血液的碳酸氢盐可中和18mmol/L的盐酸，是其余缓冲对缓冲能力的两倍。按Henderson-Hasselbalch方程式计算，细胞外液的pH值就取决于〔NaHCO3〕/〔H2CO3〕的比值。另外，碳酸氢盐缓冲对中的H2CO3可以分解释放CO2，通过肺的呼吸功能不断排出体外，使血液的缓冲调节与肺的调节作用联系在一起；而该缓冲对中的NaHCO3的浓度主要受肾脏的调节，当血浆NaHCO3浓度降低时，肾小管重吸收NaHCO3增多，反之，血浆NaHCO3浓度增高时，肾小管重吸收减少，血液的缓冲调节也与肾脏的调节作用联系在一起。二、组织细胞对酸碱平衡的调节作用124人体细胞内液占体液总量的2/3，在酸碱平衡调节中也发挥重要作用。细胞内液的缓冲作用首先是通过细胞膜内外的离子交换而实现的。当能改变酸碱平衡的离子如H+、HCO3等在细胞外液中升高时，它们能进入细胞内。例如：酸中毒时，由于细胞外液H+浓度增加，H+依浓度梯度弥散入细胞内，而细胞内液的K+则因静电吸引移出细胞，以维持电中性。碱中毒时恰好相反，H+移出细胞，而K+进入细胞。这种离子交换的结果，能使细胞外液H+浓度的变化得到缓冲。但是，K+的交换却能...