病理生理學(xué)/正常平衡的調(diào)節(jié)
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在正常情況下，人體血漿pH值平均為7.4，變動(dòng)范圍很?。╬H7.35～7.45）。而機(jī)體每日代謝產(chǎn)酸量是很大的，例如，非揮發(fā)酸可達(dá)50～100毫克當(dāng)量，CO2可達(dá)400升。這些酸性物質(zhì)必須及時(shí)處理，否則血漿pH值不能保持正常。這就靠一整套調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)密切協(xié)同來完成。
目錄 |
一、化學(xué)緩沖物質(zhì)的作用（化學(xué)反應(yīng)可以瞬間完成）
血液中有一系列緩沖物質(zhì)。根據(jù)化學(xué)上的緩沖作用原理，我們?nèi)藶榈匕阉鼈儦w納為四個(gè)主要的緩沖對(duì)，即NaHCO3/H2CO3,Na2HPO4/NaH2PO4,B.血漿蛋白/H.血漿蛋白，B.Hb/H.Hb。它們具有很強(qiáng)且很迅速的緩沖酸堿度改變的能力。例如，我們將10mmol（毫克分子）的HC1加1000毫升中性蒸餾水中，其pH值可從7降至2，但同量酸加于1000毫升血漿中，其pH值的變化卻很小，以致一般幾乎測(cè)不出來。
每一對(duì)緩沖物質(zhì)既能緩沖酯也能緩沖堿，其中以NaHCO3/H2CO3這一對(duì)最為重要，因?yàn)樗牧孔畲?。它?duì)酸的緩沖區(qū)反應(yīng)如下：
從上面的反應(yīng)可以看出，經(jīng)NaHCO3緩沖，解離度大的強(qiáng)酸HC1轉(zhuǎn)變?yōu)榻怆x度小的弱酸H2CO3，后者在體液中的解離度僅約為前者的1/1500。因此使［H+］大為減小。而且H2CO3還能分解為H2O和CO2，CO2又能呼出體外。醫(yī)學(xué)實(shí)踐中將血漿中NaHCO3稱為堿貯備，以二氧化碳結(jié)合力表示之。正常值為27mmol（或毫克當(dāng)量）/升或60容積％。
二、離子轉(zhuǎn)移（一般在2～4小時(shí)完成）
這也是緩沖方式之一。當(dāng)能改變酸堿平衡的離子如H+、HCO3-等在細(xì)胞外液中升高時(shí)，它們能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)（或進(jìn)入骨內(nèi)）換出與其符號(hào)相同的離子，以保持細(xì)胞外液之pH值。其變化可簡(jiǎn)單表示如下：
進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的H＋可與細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)緩沖物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)而被緩沖。根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究估算，酸或堿在細(xì)胞外液增加后，一般約經(jīng)2～4小時(shí)，將有1/2的量進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。所以盡管細(xì)胞內(nèi)液量大于細(xì)胞外液量一倍，但二者化學(xué)緩沖總能力卻大致相等，可見細(xì)胞外液中緩沖物質(zhì)的濃度是高于細(xì)胞內(nèi)液的。
這個(gè)事實(shí)對(duì)治療有關(guān)。舉一代謝性酸中毒病人用NaHCO3治療時(shí)的情況為例：
病人體重＝60公斤
細(xì)胞外液量＝0.20×60=12升
治療前血漿［HCO3-］=13mmo1（或毫克當(dāng)量）/升
給NaHCO3量＝100mmo1
病人治療后實(shí)測(cè)血漿［HCO3-］＝16.7mmol/升
實(shí)踐證明，上述規(guī)律是較為可靠的。因此在糾正酸堿中毒時(shí)應(yīng)考慮離子轉(zhuǎn)移這一變化。計(jì)算輸液量時(shí)要將這一變化估計(jì)在內(nèi)。
三、呼吸調(diào)節(jié)
呼吸調(diào)節(jié)（一般10～30分鐘即可將輕度的一次性變動(dòng)代償過來）。［H＋］增高和［CO2］增高，均能剌激呼吸中樞；H＋還對(duì)頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體的化學(xué)感受器起刺激作用，這都可引起呼吸加深加快，使CO2排出增加。從上面介紹的緩沖反應(yīng)來看，每排出一個(gè)CO2分子，也就等于清除了一個(gè)H＋離子，如：
H＋＋HCO3-→＋H2CO→H2C＋CO2↑（增多） 堿貯 （呼出）
四、腎臟調(diào)節(jié)
腎臟調(diào)節(jié)（數(shù)小時(shí)至數(shù)日完成）：腎臟是酸堿平衡調(diào)節(jié)的最終保證。因?yàn)橹挥蠧O2可以通過呼吸排出體外（CO2即可代表可揮發(fā)酸H2CO3，因?yàn)镃O2＋H2O→H2CO3），而其它如乳酸、丙酮酸、β－羥丁酸、乙酰乙酸、硫酸、磷酸、尿酸、草酸等均為非揮發(fā)酸，最終均需通過腎臟把前面三項(xiàng)調(diào)節(jié)所造成的變動(dòng)調(diào)整過來。把過多的排出，把不足的保留下來。因此腎臟調(diào)節(jié)機(jī)體酸堿平衡的功能正常與否，關(guān)系重大。
腎臟排酸有三種形式：
（一）自由H＋：雖然它決定著尿液pH值，但是其量卻很少（每日只～2毫克當(dāng)量）。尿pH為5時(shí)，［H＋］為0.00001克分子，pH為8時(shí)，［H＋］為0.0000000克分子。盡管它確是一種存在形式，它只是尿中大量酸性物質(zhì)的一個(gè)很小部分。而腎臟排酸主要是以下二種形式。
（二）NH4-：是H＋與NH3作用形成的。NH3由腎小管產(chǎn)生，在體內(nèi)是很強(qiáng)的堿性物，與H＋的親和力極大。它彌散至尿中與H＋結(jié)合。示意如下：
人體每日由代射所產(chǎn)生的非揮發(fā)酸總量約50～100mmol，其中一半以上（1/2～2/3）是以此種形式排出的。
（三）可滴定酸：是由H+與緩沖物質(zhì)（主要是HPO4＝作用形成的。用NaOH把尿滴定至與血漿相同之pH，即可測(cè)知可滴定酸量?？傻味ㄋ岬男问郊s占腎排酸總量的少一半（1/3～1/2）。
腎小管上皮細(xì)胞分泌的H＋，在近曲小管幾乎全部用于重吸收HCO3-；在遠(yuǎn)曲小管則幾乎全部用于生成可滴定酸和NH4＋。這與腎臟疾病的代謝性酸中毒如腎小管性酸中毒的關(guān)系密切。可滴定酸的形成示意如下：
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