其它组织和细胞对氢离子代谢的调节.doc

四、其它组织和细胞对氢离子代谢的调节（一）氯离子移动对H+代谢的调节作用氯离子移动：血浆中Cl-和红细胞中HCO3-相互交换通过氯离子转移改变血浆中HCO3-的浓度，间接调节H+的代谢 血浆中浓度的变化与浓度的变化是相反的一般来说，低氯血症伴有代谢性碱中毒；高……（二）骨骼组织对H+的调节作用 当体液中H+浓度增加时，体液pH降低，骨骼钙盐溶解度增加，Ca3（PO4）2从骨骼进入血浆，与发生下列反应：2PO43-+2H2CO3→2HPO42-+2HCO3-2HCO3-+2H+→2H2CO32HPO42-+2H+→2H2PO4-全部反应化简为：2PO43-+4H+→2H2PO4-在长期代谢性酸中毒时，最终可能引起骨骼的严重软化第三节 氢离子代谢与电解质平衡的关系一、氢离子代谢与血钾浓度的关系细胞内外离子交换是指细胞外液[H+]升高时，H+进入细胞内，换出同符号的K+等肾脏泌H+与4K+的相互竞争：H+—Na+交换、Na+—K+交换K+代谢与酸碱平衡互相影响有时K+代谢障碍在先，作为原发的改变，引起酸碱平衡障碍有时则相反，是酸碱平衡障碍引起了K+代谢的变化这就出现了诸如“低血钾性碱中毒”，“碱中毒性低血钾”等一些容易混淆的名词。

现以肾小管上皮细胞为例，以图解表示如下：以上是K+代谢与酸碱平衡障碍之间的基本关系但也应注意疾病发生发展过程中的变化是错综复杂的因此在特殊情况下，也有特殊的变化出现例如严重腹泻的病人，由于腹泻失钾而发生低血钾，同时又丧失HCO3-这就使低血钾所能引起的碱中毒不能出现，而是一种代谢性酸中毒伴以低血钾二、氢离子代谢与血氯浓度的关系由于Cl-是肾小管中唯一的容易与Na+相继重吸收的阴离子，当原尿中[Cl-]降低时，肾小管便加强H+、K+的排出以换回Na+，HCO3-的重吸收增加，从而生成NaHCO3因此低氯血症时由于失H+、K+而NaHCO3重吸收有增加，故能导致代谢性碱中毒此时病人尿Cl-是降低的另外，前述之速尿及利尿酸能抑制髓袢升支粗段对Cl-的主动重吸收从而造成缺Cl-此时远端曲管加强排H+、K+以换回到达远端曲管过多的Na+故同样可导致代谢性碱中毒此时病人尿Cl-是升高的呕吐失去HCl，就是失Cl-，血浆及尿中Cl-下降，通过上述原尿中Cl-降低机制促使代谢性碱中毒发生第四节 血气分析与氢离子代谢有关的血液测定指标一、血气分析（一）血气分析的概念：即血液气体分析，是指血液中有关O2和CO2气体测定的指标。

有氧分压（PO2）、氧含量、氧饱和度（SatO2）、和血红蛋白浓度；二氧化碳分压（PCO2）、二氧化碳总量（TCO2）碳酸氢盐浓度（HCO3-）、缓冲碱（BB）、碱超（BE）或碱缺（BD）等也有把学pH测定与血气分析统称为～二）血气分析的意义 一方面进行肺功能的检测，监护危重病人；另一方面从PCO2 、[HCO3-]、pH这三个参数衍化出的其它若干重要参数，用于临床酸碱平衡紊乱的分析诊断二、与氢离子代谢有关的血液测定指标（一）pH值血液pH值易于测定，是酸碱平衡障碍的一个很有用的指标它反映体液中的氢离子浓度[H＋],其值是以[H＋]的负对数表示婴幼儿低于儿童，儿童低于成人例如新生儿血浆pH值为7.3～7.35，就处于成人pH值7.35～7.45的下限以下这是因为年龄越小血浆二氧化碳分压越高，乃属正常生理范围正常成人动脉血液pH值比静脉血液者高约0.02～0.1，组织间液pH值与血浆者近似细胞内液pH比细胞外液者低，视细胞代谢旺盛程度而不同，其范围约6.0～7.4,平均7.0血浆的pH值主要取决于血浆中[HCO3-]与[H2CO3]的比值，其间的相互关系可从Henderson-Hasselbalch方程式中看得很清楚。

式中pKa是H2CO3解离常数的负对数值，在37℃环境中为6.1，此数值被视为一个比较恒定的数字[HCO3-]主要由肾脏调节，动脉血浆中的浓度平均为24mmol/L[H2CO3]由于可以分解为水和CO2，因此可以由呼吸调节而且血浆中溶解的CO2只有很小部分呈H2CO3形式，CO2与H2CO3之比仅约800：1由于实用上的方便我们不把这两者分开，而是由血浆CO2的溶解系数计出[H2CO3]即当Pco2为0.133kPa(1mmHg)时,血浆中溶解的CO2和H2CO3的浓度为0.03mmol/LPco2的正常值平均为5.33kPa(40mmHg),计算[H2CO3]=40×0.03mmol/L =1.2mmol/L代入上式，则正常的血浆pH=6.1+log（24/1.2）=6.1+log20=6.1+1.3=7.4血浆pH低于正常表明有酸中毒，高于正常表明有碱中毒但只看pH的变化还不能区分是代射性还是呼吸性酸碱中毒要区分代谢性和呼吸性酸碱中毒，还需要知道[HCO3-]和[H2CO3]何者是原发性变化者,即谁是先起变化的当血浆[H2CO3]原发性上升或[HCO3-]原发性降低，以致pH小于7.35时，即为失代偿性酸中毒，前者称为呼吸性酸中毒，后者称为代谢性酸中毒。

当血浆[H2CO3]原发性降低或[HCO3-]原发性增高以致pH大于7.45时即为失代偿性碱中毒，前者称为呼吸性碱中毒，后者称为代谢性碱中毒pH值处于正常范围内，也可能存在酸碱平衡障碍因为在酸碱中毒时，通过机体的上述调节作用，尽管[HCO3-]和[H2CO3]的绝对值已经发生改变，但二者的比值仍维持在20：1附近，pH值则可保持于正常范围内这类情况则称为代偿性酸中毒或碱中毒代偿性酸中毒时血浆pH值在正常范围的近下限处，代偿性碱性酸中毒时血浆pH值在正常范围的近上限处但需要注意，在某些类型的混合型酸碱平衡障碍时，血浆pH值可以是正常的这在后面将予以介绍二）二氧化碳分压二氧化碳分压（PCO2）是指物理溶解于动脉血浆中的CO2分子所产生的压力（即张力）其正常平均值为5.33kPa(40mmHg,范围为33～47mmHg)PCO2是反应呼吸性酸碱平衡障碍的重要指标由于通气过度，CO2排出过多，其值低于正常，是为呼吸性碱中毒的变化由于通气不足，CO2排出过少而在体内潴留，其值高于正常，是为呼吸性酸中毒的变化在代谢性酸中毒时，由于呼吸加深加快的代偿反应，可使病人PCO2值下降而低于正常也就是说当[HCO3-]原发性下降时，H2CO3有代偿性继发的下降以使NaHCO3/ H2CO3比值变动尽量减少或仍能维持20：1。

在代射性碱中毒时，则与此相反，PCO2值可上升而高于正常三）二氧化碳结合力二氧化碳结合力（CO2 Combining Power,CO2C.P.）是指静脉血浆HCO3-中的CO2含量，亦即呈化学结合状态的CO2量正常值平均为27mmol/L 也常用容积％来表示这个指标的值，正常平均为60容积％，范围为50～70容积％血浆二氧化碳结合力可反应血浆中NaHCO3的含量二氧化碳结合力增高时可能是代谢性碱中毒，也可能是有代偿反应的呼吸性酸中毒；因为后者是H2CO3原发性升高，NaHCO3便会有代偿性的继发增高二氧化碳结合力降低时可能是代谢性酸中毒，也可能是有代偿反应的呼吸性碱中毒二氧化碳结合力的测定方法建立于1917年，它在测定血浆NaHCO3（碱贮）上起过重要作用，现因测定pH值、PCO2等方便可靠，故二氧化碳结合力的测定方法已日渐少用四）标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐标准碳酸氢盐（Standard bicarbonate,S.B.）是指动脉血液标本在38℃和血红蛋白完全氧合的条件下，用PCO2为5.33kPa的气体平衡后所测得的血浆[HCO3-]因为这种方法已排除呼吸因素的影响，故为判断代谢性酸碱中毒的指标。

正常平均值为24mmo1/L，范围为22～27mmol/L代谢性酸中毒病人S.B.降低，代谢性碱中毒时则S.B.升高但在慢性呼吸性酸中毒中或碱中毒时，由于代偿作用（肾脏长时间调节）也可在前者有所升高，后者有所降低实际碳酸氢盐（Actual bicarbonate,A.B.）是指隔绝空气的血液标本，在保持其原有PCO2和血氧饱和度不变的条件下测得的血浆碳酸氢盐浓度因此A.B.受代谢和呼吸两方面因素的影响它和二氧化碳结合力的差别主要是A.B.反映动脉血浆的值，二氧化碳结合力是用静脉血浆测定的A.B.的正常值同S.B.，因为正常人的条件和测定S.B.的人工条件是相同的但A.B.与S.B.的差值能反映呼吸因素对酸碱平衡的影响正常人，A.B.＝S.B.病人有CO2贮积时，A.B＞S.B.,指示呼吸性酸中毒；病人有CO2呼出过多即通气过度时，A.B.＜S.B.，指示呼吸性碱中毒两者数值均高于正常指示有代谢性碱中毒（或慢性呼吸性酸中毒有代偿变化）五）缓冲碱缓冲碱（buffer base,B.B）是指动脉血液中具有缓冲作用的碱性物质的总和也就是人体血液中具有缓冲作用的负离子的总和这些负离子有HCO3-,HPO42-,Hb-,Pr-等，它们都能结合H+。

通常用氧饱和的全血测定，这样测出的称全血缓冲碱（buffer base of blood, BBb）正常值为50±5mEq/L，其中:HCO3- =20mEq/L HPO42- =7mEq/L Pr- =8mEq/L Hb- =15mEq/L如果离出血浆测定其缓冲碱总量，则称为血浆缓冲碱（buffer base of plasma, BBp），正常值为40～48mmol/L，平均45mEq/L，其中：HCO3- =22～27mEq/L HPO42- =2～3mEq/L Pr- =16～18mEq/L一般使用血液缓冲碱总量一词均指全血缓冲碱而言，它是反映代谢性因素的指标，呼吸因素所造成PCO2升高或降低对它没有明显影响B.B.降低指示代谢性酸中毒，B.B.升高指示代谢性碱中毒六）碱过剩和碱缺失碱过剩（base excess, B.E.）是指在标准条件下，即在38℃,PCO25.33kPa,Hb为15g%,100%氧饱和的情况下，用酸或碱将人体1升全血滴定至正常pH7.4时所用的酸或碱的mmol数如需用酸滴定，显然指示血中碱量多于正常，即称为碱过剩它代表全血缓冲碱总量的变化。

但表示法不同，是以用去酸量的mEq数表示，意即多出多少mEq缓冲碱，此种情况用正值即＋B.E.表示，见于代谢性酸中毒反之，如需用碱滴定，则表示碱缺失（base deficit），指示血中缓冲碱减少，此种情况用负值表示即－B.E.见于代谢性酸中毒但在慢性呼吸性酸中毒或碱中毒时，由于肾脏的长时间代偿作用，B.E.也可以分别增加或减少正常人的B.E.值在0附近，正常范围为0±3mEq/L　碱过剩也分全血与血浆（代表细胞外液）二种测法细胞外液碱过剩（B.E.ecf）是反映代谢性因素的较好指标；因为测定时血浆或其它细胞外液需经PCO2为5.33kPa的气体平衡，可以排出血液中PCO2升降的影响全血缓冲碱（B.E.b）由于包括Hb在内，故受病人Hb的量的影响，Hb是全血缓冲碱的重要成份，所以测定后要视病人Hb浓度按照方便的公式予以校正七）负离子间隙负离子间隙（Anion Gap, AG）是指从血浆中的未测定负离子（Undetermined Anion, UA）包括：减去未测定的正离子(Undertermined Cation, UC)包括：二者之量的差值即AG＝UA－UC，亦即我们通常测定的[Na+]-([Cl-]+[HCO3-])。

其关系如图6－1图 6－1 血浆负离子间隙示意图AG正常值为12±2mmol/LAG对于区别代谢性酸中毒的原因有重要作用小结：上面介绍。