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1、1 (Acid-base Balance)第二十一章第二十一章 酸堿平衡酸堿平衡2 物質(zhì)代謝、膳食物質(zhì)代謝、膳食 酸性、堿性物質(zhì)酸性、堿性物質(zhì) 正常情況下，血液正常情況下，血液pHpH能夠保持恒定。能夠保持恒定。原因原因？機(jī)體具有較強(qiáng)的處理酸、堿的能力機(jī)體具有較強(qiáng)的處理酸、堿的能力 能及時(shí)排除多余的酸、堿物質(zhì)，使血液酸堿能及時(shí)排除多余的酸、堿物質(zhì)，使血液酸堿度保持在恒定范圍，度保持在恒定范圍，這一過(guò)程被稱為這一過(guò)程被稱為酸堿平衡酸堿平衡。3 酸堿物質(zhì)的來(lái)源酸堿物質(zhì)的來(lái)源 酸堿平衡的調(diào)節(jié)酸堿平衡的調(diào)節(jié) 酸堿平衡的紊亂酸堿平衡的紊亂 本章教學(xué)內(nèi)容本章教學(xué)內(nèi)容 4 第一節(jié)第一節(jié) 體內(nèi)酸性或堿性物質(zhì)的
2、來(lái)源體內(nèi)酸性或堿性物質(zhì)的來(lái)源5一、酸性物質(zhì)的來(lái)源一、酸性物質(zhì)的來(lái)源非揮發(fā)性酸非揮發(fā)性酸（乳酸、乙酰乙酸等）（乳酸、乙酰乙酸等）酸性物質(zhì)酸性物質(zhì)揮發(fā)性酸（揮發(fā)性酸（H2CO3）6 1.揮發(fā)性酸揮發(fā)性酸H2CO3 CO CO2 2+H+H2 2O OCACAH H2 2COCO3 3肺肺COCO2 2 H H2 2O O(呼出呼出)糖、脂肪、蛋白質(zhì)糖、脂肪、蛋白質(zhì) 的徹底氧化的徹底氧化72.非揮發(fā)性酸非揮發(fā)性酸固定酸固定酸 n葡萄糖葡萄糖 丙酮酸、乳酸丙酮酸、乳酸n脂肪酸脂肪酸 酮體（乙酰乙酸、酮體（乙酰乙酸、-羥丁酸）羥丁酸）n含硫氨基酸含硫氨基酸 硫酸硫酸n核苷酸核苷酸 磷酸、尿酸磷酸、尿酸n
3、調(diào)味品調(diào)味品 醋酸等醋酸等n酸性藥物酸性藥物 氯化銨、阿司匹林等氯化銨、阿司匹林等 均不能形成均不能形成H2CO3、以、以CO2形式從肺呼出，稱為形式從肺呼出，稱為非揮發(fā)性酸非揮發(fā)性酸糖、脂肪、蛋白質(zhì)糖、脂肪、蛋白質(zhì)成酸性食物成酸性食物8二、堿性物質(zhì)的來(lái)源二、堿性物質(zhì)的來(lái)源n蔬菜、水果蔬菜、水果有機(jī)酸有機(jī)酸K+鹽、鹽、Na+鹽等鹽等 K+、Na+體液中的體液中的 HCO3 n藥物、飲料藥物、飲料NaHCO3 氨基酸分解氨基酸分解NH3NaHCO39第二節(jié)酸堿平衡的調(diào)節(jié)第二節(jié)酸堿平衡的調(diào)節(jié)1 1.血液緩沖作用血液緩沖作用2 2.肺臟呼吸控制肺臟呼吸控制COCO2 2的排出量的排出量3 3.腎臟排
4、泄與重吸收腎臟排泄與重吸收NaHCONaHCO3 3 (三大機(jī)制三大機(jī)制)10一、血液緩沖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)一、血液緩沖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)n緩沖作用：緩沖作用：對(duì)抗外來(lái)少量酸或堿的影響，保持溶液對(duì)抗外來(lái)少量酸或堿的影響，保持溶液pHpH值不變的作用。值不變的作用。n緩沖溶液：緩沖溶液：（血液、細(xì)胞內(nèi)液血液、細(xì)胞內(nèi)液）n緩沖對(duì)：緩沖對(duì)：弱酸弱酸/對(duì)應(yīng)的鹽對(duì)應(yīng)的鹽11（一）緩沖溶液的組成（一）緩沖溶液的組成 血漿中緩沖對(duì)：血漿中緩沖對(duì)：紅細(xì)胞中緩沖對(duì)：紅細(xì)胞中緩沖對(duì)：NaHCONaHCO3 3 Na Na2 2HPOHPO4 4 Na-Na-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) H H2 2COCO3 3 NaH NaH2 2POPO4
5、 4 H-H-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) KHCOKHCO3 3 K K2 2HPOHPO4 4 KHbKHb KHbO KHbO2 2 H H2 2COCO3 3 KH KH2 2POPO4 4 HHbHHb HHbO HHbO2 2(64%)(28%)12血漿中：血漿中：NaHCONaHCO3 3 H H2 2COCO3 3緩沖對(duì)的緩沖能力最強(qiáng)緩沖對(duì)的緩沖能力最強(qiáng) NaHCO NaHCO3 3 =24mmol/L24mmol/L HH2 2COCO3 3 =1.2mmol/L1.2mmol/L pKH2co3=6.1，兩者比值兩者比值 20：1將上述數(shù)據(jù)代入將上述數(shù)據(jù)代入Henderson-方程式方程式
6、13碳酸氫鹽緩沖對(duì)碳酸氫鹽緩沖對(duì)與與血液血液pHpH值值的關(guān)系的關(guān)系=6.1+lg 24（20）1.2（1）=6.1+1.3 =7.4保持保持NaHCO3/H2CO3=20/1，就可使血液，就可使血液pH維持在維持在7.4pH=pKa+lg鹽鹽（NaHCO3）酸酸（H2CO3）血液血液pH值主要依賴值主要依賴碳酸氫鹽緩沖對(duì)碳酸氫鹽緩沖對(duì)的調(diào)節(jié)作用的調(diào)節(jié)作用14（二）緩沖系統(tǒng)的作用（二）緩沖系統(tǒng)的作用1 1.對(duì)固定酸的緩沖對(duì)固定酸的緩沖 主要由碳酸氫鹽主要由碳酸氫鹽(NaHCO(NaHCO3 3)緩沖緩沖 血中酮體血中酮體以以嚴(yán)重糖尿病并發(fā)酮癥酸中毒嚴(yán)重糖尿病并發(fā)酮癥酸中毒為例為例 （乙酰乙酸、
7、（乙酰乙酸、-羥丁酸羥丁酸）15CH3COCH2COOH NaHCO3 CO2+H2O NaHCO3：是緩沖固定酸的主要成分，代表了血漿緩沖固定是緩沖固定酸的主要成分，代表了血漿緩沖固定酸的能力，稱此為酸的能力，稱此為 堿儲(chǔ)的堿儲(chǔ)的多少用多少用二氧化碳結(jié)合力（二氧化碳結(jié)合力（CO2.CP）表示。表示。CH3COCH2COONa H2CO3 （酸性較強(qiáng)）（酸性較強(qiáng)）（酸性較弱）（酸性較弱）16二氧化碳結(jié)合力（二氧化碳結(jié)合力（CO2.CP）：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每升血漿中以在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每升血漿中以HCO3-形式所能釋放形式所能釋放的的CO2mmol/L數(shù)。即代表血漿中數(shù)。即代表血漿中NaHCO3的量。
8、的量。酮癥酸中毒時(shí)，消耗較多的酮癥酸中毒時(shí)，消耗較多的NaHCO3與之中和，與之中和，使使CO2.CPCO2.CP 代謝性酸中毒代謝性酸中毒 CO2.CP 代謝性堿中毒代謝性堿中毒172 2.對(duì)揮發(fā)性酸的緩沖作用對(duì)揮發(fā)性酸的緩沖作用 A.A.血液流經(jīng)組織血液流經(jīng)組織B.B.血液流經(jīng)肺部血液流經(jīng)肺部（由（由KHb/HHb 和和 KHbO2/HHbO2 緩沖緩沖H2CO3）183 3.對(duì)堿的緩沖作用對(duì)堿的緩沖作用（主要由主要由H H2 2COCO3 3 來(lái)緩沖）來(lái)緩沖）Na2CO3+NaH2PO4 Na2CO3+H2CO3 2NaHCO3 CO2+H2O（補(bǔ)充）（補(bǔ)充）Na2CO3+H-蛋白質(zhì)蛋白
9、質(zhì)NaHCO3+Na2HPO4NaHCO3+Na-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)19 血液緩沖的局限性血液緩沖的局限性緩沖固定酸時(shí)：緩沖固定酸時(shí)：NaHCO3 H2CO3緩沖堿時(shí)：緩沖堿時(shí)：?jiǎn)慰繂慰垦壕彌_對(duì)，作用有限，需進(jìn)一步通過(guò)血液緩沖對(duì)，作用有限，需進(jìn)一步通過(guò)肺肺和和腎腎的協(xié)同調(diào)節(jié)，共同維持的協(xié)同調(diào)節(jié)，共同維持pH在正常范圍。在正常范圍。NaHCO3 H2CO3 兩者比值有可能下降兩者比值有可能下降 兩者比值有可能升高兩者比值有可能升高20二、肺臟對(duì)酸堿平衡的調(diào)節(jié)二、肺臟對(duì)酸堿平衡的調(diào)節(jié) 主要作用：主要作用：通過(guò)呼吸，控制通過(guò)呼吸，控制COCO2 2排出量，影響血中排出量，影響血中H H2 2COCO3
10、3的濃度。的濃度。21當(dāng)固定酸產(chǎn)生過(guò)多，當(dāng)固定酸產(chǎn)生過(guò)多，NaHCONaHCO3 3與之中和產(chǎn)生大量與之中和產(chǎn)生大量H H2 2COCO3 3時(shí)：時(shí)：PCOPCO2 2、pHpH 呼吸中樞興奮呼吸中樞興奮 呼吸加深加快呼吸加深加快 COCO2 2呼出呼出 使血中使血中HH2 2COCO3 3 恢復(fù)正常；恢復(fù)正常；當(dāng)堿性物質(zhì)過(guò)多，當(dāng)堿性物質(zhì)過(guò)多，H2CO3與之中和時(shí)：與之中和時(shí)：PCO2、pH 呼吸中樞興奮性減弱呼吸中樞興奮性減弱 呼吸變淺呼吸變淺變慢變慢 CO2呼出呼出 保留血中保留血中H2CO3。（臨床應(yīng)注意病人的呼吸頻率和深淺）（臨床應(yīng)注意病人的呼吸頻率和深淺）22三、腎臟對(duì)酸堿平衡的調(diào)節(jié)
11、三、腎臟對(duì)酸堿平衡的調(diào)節(jié)主要作用：主要作用：排出固定酸，保留并維持排出固定酸，保留并維持血中血中，以調(diào)節(jié)血液以調(diào)節(jié)血液pHpH值的恒定。值的恒定。H H+-Na-Na+交換交換 NH NH4 4+-Na-Na+交換交換 K K+-Na-Na+交換交換主要機(jī)制主要機(jī)制23（一）一）H H+-Na-Na+交換交換1.1.碳酸氫鹽重吸收碳酸氫鹽重吸收2.2.磷酸氫鹽的酸化磷酸氫鹽的酸化241.1.碳酸氫鹽重吸收碳酸氫鹽重吸收(300g)(排出排出0.3g)通過(guò)通過(guò)H+-Na+交換方式，可將濾入管腔液內(nèi)的交換方式，可將濾入管腔液內(nèi)的NaHCO3幾乎全部重吸收入血。幾乎全部重吸收入血。25Na2HPO4
12、 4NaH2PO4 1 乳酸乳酸Na+酮體酮體Na+原尿原尿 pH=7.4Na2HPO4 1NaH2PO4 99 乳酸乳酸 酮體酮體 終尿終尿 pH=4.8 通過(guò)通過(guò)H+-Na+交換，使磷酸氫鹽得交換，使磷酸氫鹽得到酸化，以重新生成到酸化，以重新生成NaHCO3,并且排并且排出固定酸出固定酸,使尿液得到酸化。使尿液得到酸化。2.2.磷酸氫鹽的酸化磷酸氫鹽的酸化26 NaCl Na2SO4 通過(guò)通過(guò)NH4+-Na+交換，將管腔液中強(qiáng)酸鹽的交換，將管腔液中強(qiáng)酸鹽的Na+換回，重?fù)Q回，重新生成新生成NaHCO3，并使強(qiáng)酸根以，并使強(qiáng)酸根以銨鹽銨鹽形式排出體外，避免形形式排出體外，避免形成強(qiáng)酸而損害組
13、織。成強(qiáng)酸而損害組織。（二）二）NHNH4 4+-Na-Na+交換交換Gln 27（三）三）K K+-Na-Na+交換交換 （與（與H H+-Na-Na+交換相對(duì)）交換相對(duì)）高血鉀：高血鉀：H H+-Na-Na+交換交換K K+-Na-Na+交換交換酸中毒酸中毒低血鉀：低血鉀：K K+-Na-Na+交換交換H H+-Na-Na+交換交換堿中毒堿中毒（K K+-Na-Na+交換與交換與H H+-Na-Na+交換相互競(jìng)爭(zhēng)、相互制約）交換相互競(jìng)爭(zhēng)、相互制約）28 第三節(jié)第三節(jié) 酸堿平衡紊亂酸堿平衡紊亂 體液酸堿度經(jīng)過(guò)體液酸堿度經(jīng)過(guò)血液緩沖、肺的呼吸、腎的調(diào)節(jié)血液緩沖、肺的呼吸、腎的調(diào)節(jié)，一般能維持在
14、恒定范圍（一般能維持在恒定范圍（pH7.35 pH7.45）當(dāng)酸性或堿性物質(zhì)來(lái)源過(guò)多、或肺、腎的調(diào)節(jié)當(dāng)酸性或堿性物質(zhì)來(lái)源過(guò)多、或肺、腎的調(diào)節(jié) 功能發(fā)生障礙時(shí)，即可導(dǎo)致功能發(fā)生障礙時(shí)，即可導(dǎo)致酸堿平衡紊亂酸堿平衡紊亂 29失調(diào)初期失調(diào)初期 使使NaHCO3 和和H2CO3 作相對(duì)調(diào)整，作相對(duì)調(diào)整，兩者比值維持在兩者比值維持在20：1，pH 可以不變，可以不變，稱為稱為代償性代償性酸中毒或堿中毒酸中毒或堿中毒；嚴(yán)重發(fā)展嚴(yán)重發(fā)展 使使NaHCO3 和和H2CO3 兩者比值不能維持在兩者比值不能維持在20：1，pH 7.35 或或 7.45，稱為稱為失失代償性代償性酸中毒或堿中毒。酸中毒或堿中毒。30
15、呼吸性堿中毒呼吸性堿中毒 NaHCONaHCO3 3 /HH2 2COCO3 3,呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒 NaHCONaHCO3 3異常異常NaHCONaHCO3 3 /HH2 2COCO3 3,H H2 2COCO3 3異常異常代謝性酸中毒代謝性酸中毒代謝性堿中毒代謝性堿中毒NaHCONaHCO3 3 /HH2 2COCO3 3,NaHCONaHCO3 3 /HH2 2COCO3 3,31(一）代謝性酸中毒一）代謝性酸中毒1 1.基本原因基本原因 （1 1）固定酸產(chǎn)生過(guò)多）固定酸產(chǎn)生過(guò)多（如酮癥酸中毒，乳酸酸中毒，（如酮癥酸中毒，乳酸酸中毒，服用過(guò)多酸性藥物等）服用過(guò)多酸性藥物等）（2 2
16、）NaHCONaHCO3 3丟失過(guò)多丟失過(guò)多（嚴(yán)重腹瀉，腸瘺等）（嚴(yán)重腹瀉，腸瘺等）（3 3）固定酸排出障礙）固定酸排出障礙（腎病，腎功能衰竭等）（腎病，腎功能衰竭等）以上原因可使血漿以上原因可使血漿NaHCO3原發(fā)性減少原發(fā)性減少 代謝性酸中毒。代謝性酸中毒。32 2 2.代償機(jī)理代償機(jī)理（以（以嚴(yán)重糖尿病并發(fā)酮癥酸中毒為例嚴(yán)重糖尿病并發(fā)酮癥酸中毒為例）血液血液：乙酰乙酸乙酰乙酸+NaHCONaHCO3 3 乙酰乙酸乙酰乙酸-Na+HNa+H2 2COCO3 3 肺肺：pHpH HH+呼吸中樞興奮呼吸中樞興奮 呼吸加深加快呼吸加深加快 COCO2 2呼出呼出 血漿血漿H2CO3 腎腎：泌泌H
17、 H+、泌泌NHNH3 3 NaHCONaHCO3 3重吸收重吸收 固定酸排出固定酸排出 尿液酸度尿液酸度 33 經(jīng)上述代償：經(jīng)上述代償：NaHCONaHCO3 3 /H/H2 2COCO3 320/1,pH20/1,pH正常，正常，代償性代謝性酸中毒；代償性代謝性酸中毒；NaHCONaHCO3 3 /H/H2 2COCO3 3 20/1,20/1,血漿血漿pH pH ，失代償性代謝性酸中毒失代償性代謝性酸中毒34：NaHCONaHCO3 3原發(fā)性原發(fā)性，血血COCO2 2.CP.CP ：呼吸加深、加快呼吸加深、加快：尿液酸度尿液酸度、銨鹽排出、銨鹽排出 3 3.基本特征基本特征 血液血液pH
18、變化變化代償性代償性pH正常正常,失代償性失代償性pH下降下降。酸中毒酸中毒 高血鉀高血鉀354.4.代謝性酸中毒治療原則代謝性酸中毒治療原則n治療原發(fā)病治療原發(fā)病n給予堿性藥物給予堿性藥物n36（二）（二）代謝性堿中毒代謝性堿中毒 1 1.基本原因基本原因 （1 1）固定酸丟失過(guò)多）固定酸丟失過(guò)多（嚴(yán)重嘔吐，胃液引流）（嚴(yán)重嘔吐，胃液引流）（2 2）服用過(guò)多堿性藥物）服用過(guò)多堿性藥物（服用大量（服用大量NaHCONaHCO3 3）（3 3）低血鉀）低血鉀(引起堿中毒引起堿中毒)以上原因可使血漿以上原因可使血漿NaHCO3原發(fā)性增加原發(fā)性增加 代謝性堿中毒代謝性堿中毒37 2 2.代償機(jī)理代償
19、機(jī)理（以（以劇烈嘔吐為例）劇烈嘔吐為例）血液：血液：NaHCONaHCO3 3 肺：肺：pHpH HH+呼吸中樞興奮呼吸中樞興奮 呼吸變淺變慢呼吸變淺變慢 COCO2 2呼出呼出 血漿血漿H2CO3 腎：腎：泌泌H H+、泌泌NHNH3 3 NaHCONaHCO3 3重吸收重吸收 固定酸排出固定酸排出 尿液酸度尿液酸度 38經(jīng)上述代償：經(jīng)上述代償：NaHCONaHCO3 3 /H/H2 2COCO3 3 20/1,pH 20/1,pH正常，正常，代償性代謝性堿中毒；代償性代謝性堿中毒；NaHCONaHCO3 3 /H/H2 2COCO3 3 20/1,20/1,血漿血漿pH pH ，失代償性代
20、謝性堿中毒失代償性代謝性堿中毒393.3.代謝性堿中毒基本特征代謝性堿中毒基本特征：NaHCONaHCO3 3原發(fā)性原發(fā)性 ，血，血COCO2 2.CP.CP ：呼吸變淺、變慢呼吸變淺、變慢 ：尿液酸度尿液酸度 、銨鹽排出、銨鹽排出 堿中毒堿中毒血血Ca2+手足抽搐手足抽搐低血鉀低血鉀血液血液pH變化變化代償性代償性pH正常正常,失代償性失代償性pH增高。增高。404.4.代謝性堿中毒治療原則代謝性堿中毒治療原則n治療原發(fā)病治療原發(fā)病n補(bǔ)充生理鹽水補(bǔ)充生理鹽水n給予酸性藥物給予酸性藥物41（三）（三）呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒 1 1.基本原因基本原因 呼吸功能障礙呼吸功能障礙 COCO2 2排
21、出排出 使血中使血中H H2 2COCO3 3原發(fā)性增加原發(fā)性增加 （如（如腦膜炎、腦膜炎、喉頭水腫、喉頭水腫、異物堵塞氣管、異物堵塞氣管、溺水溺水、慢性肺氣腫、支氣管哮喘等、慢性肺氣腫、支氣管哮喘等）呼吸性酸中毒呼吸性酸中毒422 2.代償機(jī)理代償機(jī)理：H H2 2COCO3 3 PCO PCO2 2 、pHpH：泌泌H H+、泌泌NHNH3 3 NaHCO NaHCO3 3重吸收重吸收 血中血中 NaHCONaHCO3 3 呈代償性呈代償性 尿液酸度尿液酸度 43經(jīng)腎代償：經(jīng)腎代償：NaHCONaHCO3 3 /H/H2 2COCO3 3 20/1,pH 20/1,pH正常正常,代償性呼吸
22、性酸中毒代償性呼吸性酸中毒;NaHCONaHCO3 3/H/H2 2COCO3 3 20/1,20/1,血漿血漿pH pH ，失代償性呼吸性堿中毒失代償性呼吸性堿中毒 493 3.呼吸性堿中毒基本特征呼吸性堿中毒基本特征血液：血液：H H2 2COCO3 3 原發(fā)性原發(fā)性，P PCOCO2 2 腎：腎：尿液酸度尿液酸度 、銨鹽排出、銨鹽排出 堿中毒堿中毒 血血 CaCa2+2+手足抽搐手足抽搐 504.4.治療原則治療原則n消除引起呼吸過(guò)度原因消除引起呼吸過(guò)度原因51酸堿平衡紊亂的小結(jié)酸堿平衡紊亂的小結(jié)失調(diào)初期失調(diào)初期:使使NaHCONaHCO3 3 和和H H2 2COCO3 3 作相對(duì)調(diào)整
23、，作相對(duì)調(diào)整，兩者比值兩者比值維持在維持在2020：1 1，pH pH 可以不變可以不變,稱為稱為代償性酸中毒或堿中毒代償性酸中毒或堿中毒52酸堿平衡紊亂的小結(jié)酸堿平衡紊亂的小結(jié)嚴(yán)重發(fā)展嚴(yán)重發(fā)展:使使NaHCONaHCO3 3 和和H H2 2COCO3 3 兩者比值不能維持在兩者比值不能維持在2020：1 1，pH pH 7.35 7.35 或或 7.457.45,稱為稱為 失代償性酸中毒或堿中毒失代償性酸中毒或堿中毒。53酸堿平衡紊亂的小結(jié)酸堿平衡紊亂的小結(jié)呼吸性堿中毒（呼吸性堿中毒（H H2 2COCO3 3 ）呼吸性酸中毒（呼吸性酸中毒（H H2 2COCO3 3 ）H H2 2COCO3 3異常異常代謝性堿中毒（代謝性堿中毒（NaHCONaHCO3 3 ）NaHCONaHCO3 3異常異常代謝性酸中毒（代謝性酸中毒（NaHCONaHCO3 3 ）(需密切注意各類型之間的相互轉(zhuǎn)化需密切注意各類型之間的相互轉(zhuǎn)化)
《生物化學(xué)》教學(xué)課件-第二十一章 酸堿平衡
