机体对酸碱平衡的调节
机体组织器官在代谢过程中,不断产生酸性或碱性物质,也经常摄入酸性和碱性食物,机体并没有因这些因素的存在而发生酸碱平衡紊乱,主要原因是依靠体液和细胞内的化学缓冲系统及肺和肾的调节作用来维持机体正常的酸碱平衡状态,使血浆pH总是相对恒定地维持在正常范围内。
1.血液缓冲系统在酸碱平衡调节中的作用 血液的缓冲系统主要包括碳酸氢盐缓冲系统、磷酸盐缓冲系统、血红蛋白缓冲系统、血浆蛋白缓冲系统和氧合血红蛋白缓冲系统五种(表6-1、表6-2)。
碳酸氢盐缓冲系统由
组成,正常值为20∶1。该缓冲对在血液中的浓度高,缓冲能力最强。其中
是维持酸碱平衡的重要物质,临床常将血浆中
的含量称为“碱储备”。
表6-1 血液的缓冲系统

表6-2 各缓冲系统的含量与分布
(https://www.daowen.com)
2.肺在酸碱平衡调节中的作用 肺通过改变呼吸运动频率和幅度来调节CO2排出量,控制血液H2CO3水平,维持血浆
的比值,以保持pH相对恒定。呼吸运动受中枢和外周化学感受器的调节,动脉血二氧化碳分压(PaCO2)和H+升高均可使二者受到刺激,反射性的兴奋呼吸中枢使呼吸加深加快,从而使CO2由肺排出增多,血中H2CO3含量减少;反之亦然。肺的调节作用效能大,但仅对CO2有调节作用,不能缓冲固定酸。
3.肾在酸碱平衡调节中的作用 肾主要调节固定酸。通过肾小管的排酸或保碱的作用,调节体液
的浓度,维持pH的相对恒定。肾脏排酸保碱的重要环节是肾小管上皮细胞生成和排泌H+或NH3,甚至排出K+,与原尿中的Na+进行交换(H+-Na+交换、
交换、K+-Na+交换),结果每排泌一个H+,通过Na+的重吸收,也必然同时在血浆中增加一个
(图6-1)。可见肾脏在酸碱平衡中的调节作用,一方面是回吸收经肾小球滤出的
;另一方面是肾小管上皮细胞排泌H+,与其排泌的NH3或肾小管滤液中的
结合形成
或
随尿液排出体外。
原尿的pH与血浆相同,而正常人终尿的pH在4.4~8.2范围内变动(平均为6.0)。终尿pH降至4.8时,
的比值则由原尿的4∶1下降至1∶99,可见肾脏可排出过多的酸以维持体液pH在正常范围。

图6-1 肾对酸碱平衡的调节
4.细胞内外离子交换在酸碱平衡调节中的作用 细胞内外可进行H+和K+、Na+的交换,
和Cl-也可通过细胞膜进行交换,从而缓冲细胞外液H+的变动。红细胞、肌细胞和骨组织均能发挥这种作用。如酸中毒时,细胞外液H+可弥散入细胞内,细胞内K+和Na+则移出细胞外,从而使细胞外液H+得以降低,但常导致血K+升高;碱中毒时则相反,会导致血K+降低。由此可见,酸碱平衡紊乱与钾代谢之间有着密切的联系。
上述四方面的调节因素共同维持体内的酸碱平衡,但作用时间、强度有差别。血液缓冲系统反应迅速,但缓冲作用不能持久;肺的调节效能快而大,30分钟作用即达最高峰,但仅对CO2有调节作用;细胞的缓冲能力较强,3~4小时发挥作用,但常致血钾异常;肾脏调节作用强而持久,但作用发挥比较慢。