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(Acid-base balance and acid-base disturbance)
酸碱平衡和酸碱平衡紊乱
病理生理教研室
韩松
生理情况下,机体自动处理酸碱物质的含量和比例,维持体液酸碱度相对稳定性的能力,即维持pH在恒定范围内的过程称为酸碱平衡(体液、细胞、肺、肾)。
病理情况下,机体出现酸或碱超量负荷、严重不足或调节机制障碍,而导致机体内环境酸碱度的稳定性被破坏的过程,称为酸碱平衡紊乱。
(Acid-base balance and its regulation )
第一节 酸碱平衡及其调节
凡能释放出H+的物质是酸,如HCl、H2SO4、H2CO3、NH4+及CH3COOH
凡能接受H+物质是碱,如OH-、SO42-、HCO3-、NH3及CH3COO-
酸与碱形成一个共轭体
酸释放出H+的同时,有一种碱形成,称为共轭碱,如H2CO3→H+ + HCO3-
碱接受H+时,也必然有一种酸的形成,如NH3 + H+→NH4+
(一)酸性物质的来源
挥发酸(volatile acid)
固定酸(fixed acid)
一、酸碱物质的来源
(Sources of acid and base)
(Source of acid)
经肺呼出
1. Volatile acid
CO2
+
H2O
H2CO3
CA
CO2:300-400L
H+:13-15mol
H+ +HCO3-
2. Fixed acid
糖酵解:甘油酸、丙酮酸和乳酸、糖有氧氧化:三羧酸
脂肪代谢:?-羟基丁酸和乙酰醋酸
H+:50~100mmol 经肾调节
蛋白质分解:H2SO4、H3PO4和尿酸
(Sources of base)
(二) 碱性物质的来源
摄入有机酸盐转变
代谢产生碱性物质
柠檬酸盐与H+反应转化为柠檬酸
氨基酸脱氨基产生NH3
(Regulation of acid-base balance)
二、酸碱平衡的调节
血液
细胞
肺
肾
(一)血液缓冲系统
(Buffer systems in body fluid)
全血中的缓冲系统
缓冲酸 缓冲碱
H2CO3 H++HCO3-
H2PO4- H++HPO42-
HPr H++Pr-
HHb H++Hb-
HHbO2 H++HbO2-
(bicarbonate / carbon dioxide buffer system)
碳酸氢盐缓冲系统
HCO3-/H2CO3
缓冲机制(Mechanism of buffer)
HCl+NaHCO3→NaCl+H2CO3→CO2+H2O
NaOH + H2CO3→NaHCO3- + H2O
接受H+或释放H+,减轻pH变动的程度
缓冲能力强
缓冲特点
只缓冲固定酸和碱 不能缓冲挥发酸
开放性缓冲系统
Henderson-Hasselbalch方程
= 6.1 +1.3 = 7.4
(二)细胞的调节作用
细胞内外的离子交换:H+-K+ 、H+ -Na+ 、Na+-K+ 、Cl--HCO3-(阴离子交换体)
细胞内液缓冲系统:HCO3-/H2CO3、Hb-/HHb、HbO2-/HHbO2、HPO42-/H2PO4-
(对通过离子交换进入细胞内的H+缓冲)
碱中毒(alkalosis)
血[K+] ?
K+
酸中毒(acidosis)
H+
血[K+] ?
(Mechanisms of respiratory control)
(三)肺的调节机制
改变呼吸运动深度和频率
调节CO2排出量
调节血浆碳酸浓度
延髓呼吸中枢
中枢化学感受器
外周化学感受器
(central control)
1.中枢化学感受器
PaCO2?
延髓腹外侧浅表部位
呼吸加深加快、CO2排出增加
2.外周化学感受器
PaO2?、pH?、PaCO2?
(peripheral regulation)
主动脉体和颈动脉体感受器
呼吸加深加快、CO2排出增加
(四)肾的调节机制
(Mechanisms of renal regulation)
调节固定酸(排酸保碱)
调节血浆HCO3-浓度
维持血液pH相对稳定
H+-Na+交换
(85-90% HCO3-被重吸收)
主动泌H+
产NH3
排泌NH4+
产NH3
排泌NH4+
远曲小管的K+-Na+交换和H+-Na+交换:
两种交换之间存在竞争性抑制作用。酸中毒时, H+分泌增多,K+分泌减少 —→高血钾,而碱中毒时常伴有低血钾。
血液缓冲作用10min内完成,迅速有效,但不能彻底排出酸碱,缓冲作用不能持久。
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