在正常情況下,人體血漿pH值平均為7.4,變動范圍很。╬H7.35~7.45)。而機體每日代謝產(chǎn)酸量是很大的,例如,非揮發(fā)酸可達50~100毫克當量,CO2可達400升。這些酸性物質(zhì)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(diào)節(jié)機構(gòu)密切協(xié)同來完成。
血液中有一系列緩沖物質(zhì)。根據(jù)化學上的緩沖作用原理,我們?nèi)藶榈匕阉鼈儦w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(zhì)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(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)學實踐中將血漿中NaHCOm.zxtf.net.cn/zhicheng/3稱為堿貯備,以二氧化碳結(jié)合力表示之。正常值為27mmol(或毫克當量)/升或60容積%。
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(nèi)(或進入骨內(nèi))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(nèi)的H+可與細胞內(nèi)的化學緩沖物質(zhì)起化學反應(yīng)而被緩沖。根據(jù)實驗研究估算,酸或堿在細胞外液增加后,一般約經(jīng)2~4小時,將有1/2的量進入細胞內(nèi)。所以盡管細胞內(nèi)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(zhì)的濃度是高于細胞內(nèi)液的。
這個事實對治療有關(guān)。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(guī)律是較為可靠的。因此在糾正酸堿中毒時應(yīng)考慮離子轉(zhuǎn)移這一變化。計算輸液量時要將這一變化估計在內(nèi)。
呼吸調(diào)節(jié)(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(yīng)來看,每排出一個CO2分子,也就等于清除了一m.zxtf.net.cn個H+離子,如:
H++HCO3-→+H2CO→H2C+CO2↑(增多) 堿貯 。ê舫)
腎臟調(diào)節(jié)(數(shù)小時至數(shù)日完成):腎臟是酸堿平衡調(diào)節(jié)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(fā)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(fā)酸,最終均需通過腎臟把前面三項調(diào)節(jié)所造成的變動調(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(zhì)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(chǎn)生,在體內(nèi)是很強的堿性物,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(guān)系密切?傻味ㄋ岬男纬墒疽馊缦拢