生物化学 课件 第16章 酸碱平衡

生物化学第十六章酸碱平衡目录第一节体内酸碱物质的来源第二节酸碱平衡的调节第三节酸碱平衡失调学习目标掌握体内酸性物质和碱性物质的来源；血液、肺、肾脏在维持体内酸碱平衡中的作用；根据血液pH值判断失代偿性酸碱中毒的方法。熟悉酸碱平衡失调的基本类型。了解酸碱平衡的主要生化诊断指标。第一节体内酸碱物质的来源案例2008年11月2日,“酸碱体质”理论创始人罗伯特欧阳(Robert0.

Young)

，被美国圣地亚哥法庭判罚向一名癌症患者赔偿1.

05亿美元。罗伯特.欧阻让一名癌症患者放弃治疗，采用自己伪造的酸碱疗法理论，在静脉注射液的药物中添加碱性小苏打，结果导致该患者病情恶化。“酸碱体质”理论认为人的体质分为酸性体质、碱性体质，偏酸性的体质会导致人体的各种疾病，包括癌症。人想要健康，必须生活在碱性环境中。请问：1.何为酸性物质?何为碱性物质?2.人的体质真的有酸碱性之分吗?

3.机体是通过何种机制调节酸碱平衡的?生理情况下血浆的pH值为多少？7.35~～7.45👉生理意义？维持细胞正常生理功能👉pH的稳定如何维持?主要靠缓冲系统、肺和肾的调节引言酸碱平衡Acid-basebalance酸的来源体内调节系统动脉血pH:7.35～7.45维持正常的代谢和生理功能碱的来源

酸碱平衡生理条件下，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的能力。pH＝7.35～7.45病理情况下，机体出现酸碱超负荷、严重不足或（和）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。因此，酸碱形成一个共轭体系一、酸与碱的概念

酸（H＋的供体）：凡能释放H＋的物质。

👉如H2SO4、NH4+、CH3COOH等

碱（H＋的受体）：凡能接受H＋的物质。

👉如OH-、SO4、NH3等H2CO3

H++HCO3-1.挥发酸（volatileacid）：H2CO3CO2＋H2OH2CO3

H++HCO3-

在碳酸酐酶的作用下生成CO2从肺排出体外，故称之挥发酸。(一)酸性物质的来源CACACA：碳酸酐酶，存在于RBC、肺泡上皮细胞、肾小管上皮细胞、胃黏膜细胞+

H2O

H2CO3

HCO3-

H+

CO2

300~400L/dCA

13~15mol/d运动，发热，代谢率提高CO2

糖、脂肪、蛋白脱氢脱羧呼吸性调节？挥发酸的特点

1.产量大，是酸的主要来源2.产量受代谢性因素影响大3.可挥发，调节快（CA）●固定酸（非挥发酸）—除H2CO3以外的酸，不能直接转变为气体由肺呼出，而只能经肾排出体外。核蛋白磷脂含硫氨基酸嘌呤类糖酵解脂肪代谢糖氧化硫酸

磷酸

尿酸

乳酸

酮体

三羧酸

肾代谢2.固定酸(fixedacid):50-100mmol/d1.摄入（1）蔬菜或水果有机酸盐,如:橘橼酸钠,草酸钠（2）碱性药物.(二)碱性物质的来源HCO3-：体内最重要的碱肾代谢生成食物摄入：蔬菜、水果等CHOHCOONaCH2COOH3CO2+2H2O+Na++HCO3-生物氧化3O2苹果酸钠的生物氧化胃代谢生成2.代谢机体产酸多于产碱临床上酸中毒多于碱中毒下列食物哪些是酸性食物？哪些是碱性食物呢？

蔬菜、肉、蛋、糖类甜食、茶叶、柠檬、橙子、桃、橘子、米饭等。课堂互动

酸性食物是肉、蛋、糖类甜食、米饭。

碱性食物是蔬菜、茶叶、柠檬、橙子、桃、橘子。生物化学第十六章酸碱平衡目录第一节体内酸碱物质的来源第二节酸碱平衡的调节第三节酸碱平衡失调学习目标掌握体内酸性物质和碱性物质的来源；血液、肺、肾脏在维持体内酸碱平衡中的作用；根据血液pH值判断失代偿性酸碱中毒的方法。熟悉酸碱平衡失调的基本类型。了解酸碱平衡的主要生化诊断指标。第二节酸碱平衡的调节机体酸碱平衡的调节1.体液（血液）的缓冲作用2.呼吸的调节作用3.肾的调节作用一、血液的缓冲体系与缓冲作用（一）血液的缓冲体系血浆H2CO3NaHCO3NaH2PO4Na2HPO4HPrNaPr血浆中以碳酸氢盐缓冲体系最重要，红细胞中以Hb、HbO2系统最重要。占体液总缓冲能力的1/6

HHbKHbHHbO2KHbO2H2CO3KHCO3KH2PO4K2HPO4红细胞

一定程度上[HCO3_]可代表血浆对固定酸的缓冲能力，故称碱储。血浆pH主要取决于此缓冲对比值易受肺与肾的调节抗酸能力强血浆pH的确定：根据Henderson-Haselbach方程式=6.1+lg201=6.1+1.3=7.4=6.1+lg240.226×5.32[H2CO3]pH=pKa+lg[HCO3_]比值不变，PH不变1.对固定酸的缓冲作用

HA+NaHCO3

H2CO3+NaA

HA+Na2HPO4NaH2PO4+NaA

HA+NaPr

HPr+NaA

缓冲的结果：强酸

弱酸，pH无剧烈变化但缓冲碱↓，缓冲酸↑比值↓pH↓且无酸排出。说明：仅靠血液的缓冲不够，还须依赖其他调节机制。2.对碱性物质的缓冲作用（次要）BOH+H2CO3

BHCO3+H2O

BOH+HPr

BPr+H2O

缓冲的结果：强碱

弱碱，pH无剧烈变化,但缓冲酸↓，缓冲碱↑比值↑pH↑说明：仅靠血液的缓冲不够，还须依赖其他调节机制。

BOH+NaH2PO4BNaHPO4+H2O

缓冲H+的结果：消耗了上述4种缓冲碱，但有等量HCO3-生成，缓冲碱总量无改变。（不同点）3.对挥发性酸的缓冲作用H++Hb-

HHb

CO2＋H2OH2CO3H+＋HCO3-H++HbO2-

HHbO2

HHb+O2H++Pr-

HPr

H++HPO42-

H2PO4_

CA当血液流经组织时：CO2扩散入血,大部分进入红细胞CO2运输当血液流经肺部时：

总之，通过血红蛋白缓冲作用和肺的呼吸作用可最终完成对挥发性酸的缓冲。H+则发生下列反应：H++HbO2_HPr

H++Pr-

H2PO4_

H++HPO42_

HHb

H++Hb-HHb

+O2HHbO2H++HCO3-CAH2CO3H2O+CO2↑二、肺的调节作用

肺通过改变CO2的排出量调节血浆碳酸浓度，从而维持血浆pH相对恒定CO2+H2OH2CO3H++HCO3—

CO2+H2OH2CO3H++HCO3—

1.呼吸中枢对肺通气量的控制

-------O2的排出量来调节2.呼吸中枢对肺通气量的控制

------CO2的排出量来调节

血液缓冲系统肺脏肾脏PH=7.35-7.45小结三、肾的调节作用排酸保碱NaHCO3的重吸收尿液的酸化泌NH4＋（一）重吸收NaHCO3

(H+-Na+交换）（二）尿液的酸化(H+-Na+交换）(三)

NH3的分泌（NH4+-Na+交换）排酸保碱NaHCO3的重吸收尿液的酸化泌NH4＋小结生物化学第十六章酸碱平衡目录第一节体内酸碱物质的来源第二节酸碱平衡的调节第三节酸碱平衡失调学习目标掌握体内酸性物质和碱性物质的来源；血液、肺、肾脏在维持体内酸碱平衡中的作用；根据血液pH值判断失代偿性酸碱中毒的方法。熟悉酸碱平衡失调的基本类型。了解酸碱平衡的主要生化诊断指标。第三节酸碱平衡失调血液pH＝pKa＋log[HCO3-][H2CO3]由此公式可知,血液酸碱平衡紊乱的基本特征是血液中HCO3-和H2CO3的异常变化。Henderson-Hasselbalch方程式：一、酸碱平衡紊乱的类型HCO3-的变化代谢性酸碱平衡紊乱HCO3-的原发性↓HCO3-的原发性↑代谢性酸中毒代谢性碱中毒H2CO3的变化呼吸性酸碱平衡紊乱H2CO3的原发性↓H2CO3的原发性↑呼吸性碱中毒呼吸性酸中毒二、反映酸碱平衡的常用指标常用血气参数血气分析仪:判断酸碱状态的主要工具，它能自动测出pH（或H+）和PaCO2，并根据Henderson—Hassalbalch公式计算出HCO3-及其他酸碱参数(blood-gasanalysisparameter)。血气分析的主要理论依据：血液pH主要取决于血液缓冲系统，尤其是碳酸氢盐缓冲系统缓冲酸与碱的比例。TIME

15:09DATEFEB04,2008HCO3-23.1mm/LTYPEPRTERIALTCO224.3mm/LPTID0261BE-0.9mm/LOPID123SBC23.5mm/LTEMP37.0oCSAT98.1%HB14.9G%O2CT20.7ml%pH7.401PaCO237.7mmHgPO2111.1mmHg概念：溶液中H+浓度的负对数。正常值:动脉血pH7.35～7.45pH7.807.707.607.507.407.307.207.107.006.906.80[H+](nmol/L)1620263240506380100125160pH与氢离子浓度对照表正常无酸碱平衡紊乱代偿性酸碱平衡紊乱混合型酸碱平衡紊乱正常

它只是反映酸碱度的指标，不能完全判断是否有酸碱平衡紊乱的存在及其类型.意义:pH↓：失代偿性酸中毒

pH↑：失代偿性碱中毒2.动脉血二氧化碳分压(PaCO2)partialpressureofcarbondioxide平均值:40mmHg范围：３３－４６mmHg[H2CO3]:40X0.03=1.2mmol/L概念：物理溶解在动脉血浆中的

CO2分子所产生的张力。(4.39～6.25kPa)

CO2呼出过多正常CO2潴留呼碱或代偿后的代酸呼酸或代偿后的代碱|33～46mmHg|PaCO2=PACO2

可了解肺泡通气情况。PaCO2

：H2CO3

平均值：24mmol/L范围：22-27mmol/L二者相等

38C

Hb完全氧合

PaCO240mmHg3.标准碳酸氢与实际碳酸氢(SB与AB)（反映呼吸，代谢两因素）(排除了呼吸因素，仅反映代谢因素）AB：实际情况下测得的血浆HCO3-浓度SB:标准条件下测得的血浆HCO3-浓度。影响血浆HCO3-的因素:代谢性因素和呼吸因素SB升高：代碱、代偿后的呼酸SB降低：代酸、代偿后的呼碱AB：代谢性因素+呼吸因素

二者差值反映PaCO2（呼吸）的变化SB：代谢性因素CO2＋H2OH2CO3

H++HCO3-

CA

AB>SB时，PaCO2，见于呼酸或代偿后代碱。

AB<SB时，PaCO2，见于呼碱或代偿后代酸。二者差值反映PaCO2（呼吸）的变化4.缓冲碱(bufferbaseBB)正常值：48mmol/L,范围：45~52mmol/L

概念：标准状态下血液中具有缓冲作用的阴离子总量。

BB增大,代谢性碱中毒;呼吸性酸中毒

(慢性,肾代偿)BB降低,代谢性酸中毒;呼吸性碱中毒