酸堿平衡紊亂--　正常平衡的調節

第六章　酸堿平衡紊亂

第一節　正常平衡的調節

在正常情況下，人體血漿pH值平均為7.4，變動范圍很小（pH7.35～7.45）。而機體每日代謝產酸量是很大的，例如，非揮發酸可達50～100毫克當量，CO2可達400升。這些酸性物質必須及時處理，否則血漿pH值不能保持正常。這就靠一整套調節機構密切協同來完成。

一、化學緩沖物質的作用（化學反應可以瞬間完成）

血液中有一系列緩沖物質。根據化學上的緩沖作用原理，我們人為地把它們歸納為四個主要的緩沖對，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，以致一般幾乎測不出來。

每一對緩沖物質既能緩沖酯也能緩沖堿，其中以NaHCO3/H2CO3這一對最為重要，因為它的量最大。它對酸的緩沖區反應如下：　

從上面的反應可以看出，經NaHCO3緩沖，解離度大的強酸HC1轉變為解離度小的弱酸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。醫學實踐中將血漿中NaHCO3稱為堿貯備，以二氧化碳結合力表示之。正常值為27mmol（或毫克當量）/升或60容積％。

二、離子轉移（一般在2～4小時完成）

這也是緩沖方式之一。當能改變酸堿平衡的離子如H+、HCO3-等在細胞外液中升高時，它們能進入細胞內（或進入骨內）換出與其符號相同的離子，以保持細胞外液之pH值。其變化可簡單表示如下：

進入細胞內的H＋可與細胞內的化學緩沖物質起化學反應而被緩沖。根據實驗研究估算，酸或堿在細胞外液增加后，一般約經2～4小時，將有1/2的量進入細胞內。所以盡管細胞內液量大于細胞外液量一倍，但二者化學緩沖總能力卻大致相等，可見細胞外液中緩沖物質的濃度是高于細胞內液的。

這個事實對治療有關。舉一代謝性酸中毒病人用NaHCO3治療時的情況為例：

病人體重＝60公斤

細胞外液量＝0.20×60=12升

治療前血漿[HCO3－]=13mmo1（或毫克當量）/升

給NaHCO3量＝100mmo1

病人治療后實測血漿[HCO3－]＝16.7mmol/升

實踐證明，上述規律是較為可靠的。因此在糾正酸堿中毒時應考慮離子轉移這一變化。計算輸液量時要將這一變化估計在內。

三、呼吸調節

呼吸調節（一般10～30分鐘即可將輕度的一次性變動代償過來）。[H＋]增高和[CO2]增高，均能剌激呼吸中樞；H＋還對頸動脈體和主動脈體的化學感受器起刺激作用，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來看，每排出一個CO2分子，也就等于清除了一個H＋離子，如：

　　　H＋＋HCO3－→＋H2CO→H2C＋CO2↑ （增多） 堿貯 　　　（呼出）

四、腎臟調節

腎臟調節（數小時至數日完成）：腎臟是酸堿平衡調節的最終保證。因為只有CO2可以通過呼吸排出體外（CO2即可代表可揮發酸H2CO3，因為CO2＋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、草酸等均為非揮發酸，最終均需通過腎臟把前面三項調節所造成的變動調整過來。把過多的排出，把不足的保留下來。因此腎臟調節機體酸堿平衡的功能正常與否，關系重大。

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1～2毫克當量）。尿pH為5時，[H＋]為0.00001克分子，pH為8時，[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的一個很小部分。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由腎小管產生，在體內是很強的堿性物，與H＋的親和力極大。它彌散至尿中與H＋結合。示意如下：

人體每日由代射所產生的非揮發酸總量約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（主要是HPO4＝作用形成的。用NaOH把尿滴定至與血漿相同之pH，即可測知可滴定酸量。可滴定酸的形式約占腎排酸總量的少一半（1/3～1/2）。

腎小管上皮細胞分泌的H＋，在近曲小管幾乎全部用于重吸收HCO3-；在遠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系密切。可滴定酸的形成示意如下：