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病理生理學(xué):第一節(jié) 正常平衡的調(diào)節(jié)

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(lái)完成。一、化學(xué)緩沖物質(zhì)…

在正常情況下,人體血漿pH值平均為7.4,變動(dòng)范圍很小(pH7.35~7.45)。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(lái)完成。

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(lái)。

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NaHCOquanxiangyun.cn/zhicheng/3稱(chēng)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(jiàn)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(guò)來(lái))。[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(lái)看,每排出一個(gè)CO2分子,也就等于清除了一quanxiangyun.cn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(guò)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(guò)腎臟把前面三項(xiàng)調(diào)節(jié)所造成的變動(dòng)調(diào)整過(guò)來(lái)。把過(guò)多的排出,把不足的保留下來(lái)。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1~2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腎小管性酸中毒的關(guān)系密切?傻味ㄋ岬男纬墒疽馊缦拢

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