红细胞与血浆酸碱平衡的关系(论文)

体液中的酸性物质和碱性物质主要是组织和细胞在物质分解代谢过程中产生的，其中酸性物质产生最多，只有少部分是碱性物质。(1)酸性物质来源1。挥发酸碳酸(H2CO3)是体内唯一的挥发酸，是人体在代谢过程中产生的酸性最强的物质。其分解产生的CO2可以被肺部呼出，被称为挥发性酸。通过肺对CO2呼出的调节也称为酸碱呼吸调节。糖、脂肪、蛋白质等物质在代谢过程中会产生大量的CO2。在安静状态下，成年人每天大约产生300-400L的CO2。人体在新陈代谢过程中产生的CO2可以通过两种方式与水结合产生碳酸。一种方式是CO2直接与组织液和血浆中的水结合生成H2CO3，即CO2溶于水生成H2CO3。反应过程不需要碳酸酐酶(CA)参与:

CO2 +H2O H2CO3 H+ + HCO3-

另一种方式是CO2在碳酸酐酶(CA)的催化下与红细胞、肾小管上皮细胞、胃粘膜上皮细胞和肺泡上皮细胞中的水结合生成H2CO3。反应过程如下:

CO2 +H2O H2CO3 H+ +HCO3-

2.固定酸固定酸是体内除碳酸以外的所有酸性物质的总称。因为不能由肺呼出，只能由尿液经肾脏排出，所以又叫未挥发酸，又称酸碱的肾脏调节。机体产生的固定酸有:含硫氨基酸分解代谢产生的硫酸；含磷有机物(磷蛋白、核苷酸、磷脂等)分解代谢产生的磷酸。);糖酵解产生的乳酸；乙酰乙酸、β-羟基丁酸等。由脂肪分解产生。而人体每天产生的固定酸离解产生的H+要比挥发性酸少得多。(二)碱性物质的来源通过三大营养素的分解代谢，体内产生的碱性物质并不多。但是，人们吃的蔬菜和水果中含有有机酸盐(如柠檬酸盐、苹果酸盐等。)，能在体内通过生物氧化生成碱性物质。二、酸碱平衡的调节机制人体对酸碱平衡的调节主要是通过三大调节系统的相互作用来完成的，即血液缓冲系统的缓冲、肺对酸碱平衡的调节和肾对酸碱平衡的调节。(一)血液缓冲系统的缓冲作用血液缓冲系统包括血浆缓冲系统和红细胞缓冲系统，二者均由弱酸及其相应的弱酸盐组成。其中，弱酸是酸性物质，对进入血液的碱起缓冲作用；弱酸盐是碱性物质，可以缓冲进入血液的酸。血浆缓冲系统由碳酸氢盐缓冲对(NaHCO3/H2CO3)、磷酸盐缓冲对(Na2HPO4/NaH2PO4)和血浆蛋白缓冲对(NaPr/HPr)组成。红细胞缓冲液对由还原型血红蛋白缓冲液对(KHb/HHb)、氧合血红蛋白缓冲液对(KHbO2/HHbO2)、碳酸氢盐缓冲液对(KHCO3/H2CO3)和磷酸氢盐缓冲液对(K2HPO4/KH2PO4)组成。碳酸氢盐缓冲对占血浆缓冲对含量的50%以上，在血浆中完成50%以上的缓冲作用；当血浆中酸性物质(如盐酸)过多时，用碳酸氢盐缓冲对中的碳酸氢钠缓冲。强酸(盐酸)经缓冲系统缓冲后变成弱酸(碳酸)，固定酸变成挥发酸，挥发酸分解成H2O和CO2，CO2从肺部呼出。因此，有人称碳酸氢盐缓冲对为开放缓冲对。缓冲的目的是保持血液pH值的稳定，减少pH值的变化。血液酸碱度是血液酸碱度的指标。由于pH是H+浓度的负对数，所以血液pH的高低反映了血液中H+浓度的状况。正常人的动脉血pH值在7.35-7.45之间，平均值为7.40。血液pH值的高低取决于血浆中[NaHCO3 ]/[H2CO3]的比值，可用Henderson-Hasselbach方程表示:pH= pKa+1g [HCO3- ]/[H2CO3]。

[h2co 3]= 40×0.03 = 1.2 mmol 1/L(代入上式)

pH = 6.1+1og[24/1.2]= 6.1+1og 20 = 6.1+1.3 = 7.4

从公式中可以看出，当[HCO3- ]/[H2CO3]的比值为20:1时，pH为7.40。当[HCO3- ]/[H2CO3]之比大于20:1时，pH值会升高。pH大于7.45时为碱中毒，但无法区分代谢性碱中毒和呼吸性碱中毒。当[HCO3-]/[H2CO3]之比小于20:1时，pH值降低。pH低于7.35为酸中毒，但无法区分代谢性酸中毒和呼吸性酸中毒。pH正常不代表身体没有酸碱平衡紊乱。因为正常的酸碱度情况有三种:一是体内没有酸碱平衡紊乱；二、机体有酸碱平衡紊乱但代偿良好，是完全代偿性酸碱平衡紊乱；第三，身体可能有一种抵消性的酸碱平衡紊乱，这种紊乱正好是pH值正常的时候。细胞外液中固定酸增加后，血浆缓冲系统中的各种缓冲碱立即对其进行缓冲，导致HCO3-等缓冲碱的不断消耗和减少。缓冲过程中H+与HCO3-相互作用形成的H2CO3可分解为H2O和CO2，CO2可从肺部呼出。缓冲系统的缓冲调节功能不仅非常迅速，而且非常有效。但如果因缓冲调节而消耗的缓冲碱不能迅速补充，持续增加的H+可能无法完全中和，导致血液pH下降，反映酸碱平衡的代谢指标:AB、SB、BB均下降，BE负值增加。