酸碱平衡的机制和意义

机体在代谢过程中不断产生酸性物质。糖类、脂肪、蛋白质完全氧化产生CO2，进入血液与H2O结合成H2CO3，H2CO3在肺部又分解为CO2和H2O，其中CO2经呼气呼出体外，因此称H2CO3为挥发酸。此外，糖类、脂肪、蛋白质和核酸在分解代谢中，还产生一些有机酸(如丙酮酸、乳酸、乙酰乙酸、β－羟丁酸等)和无机酸(如硫酸及磷酸等)。这些酸不能由肺呼出，过量时必须由肾脏排出体外，故称为固定酸或非挥发酸。

体内酸的产生和排出，受以下三方面的调节。

第一，血液缓冲系统的调节。血液中的缓冲系统共有4对，碳酸氢盐与碳酸缓冲系统(在细胞内为KHCO3/H2CO3，在细胞外液中为NaHCO3/H2CO3)，是体内最大的缓冲系;磷酸盐缓冲系统(Na2HPO4/NaH2PO2)，是红细胞和其他细胞内的主要缓冲系统，特别是在肾小管内它的作用更为重要;蛋白缓冲系统(NaPr/HPr)，主要存在于血浆和细胞中;血红蛋白缓冲系统(KHb/HHb和KHbO2/HHbO2)，主要存在于红细胞内。以上4对缓冲系统，以碳酸氢盐与碳酸缓冲系统的量最大，作用最强，故临床上常用血浆中这一对缓冲系统的量代表体内的缓冲能力。

第二，呼吸系统的调节。肺脏可通过调整CO2的排出量控制血浆H2CO3的浓度，调节血液的pH值。

第三，肾脏的调节。血液和肺的调节作用很迅速，而肾的调节作用出现较慢，维持时间较长，主要通过肾小管上皮细胞分泌H+，重吸收Na+并保留和分泌氨以维持血浆中碳酸氢钠含量而调节酸碱平衡。

在生理条件下，通过机体的调节，将体内多余的酸性物质排出体外，使体液的pH值维持相对恒定，在病理情况下，由于体内酸过多，而引起体液酸碱平衡紊乱，使血液pH值低于7.35，机体表现出多方面的临床症状，称为酸中毒。根据起因不同，将酸中毒分为两种类型，血液中代谢性成分(降低时引起的酸中毒称代谢性酸中毒，呼吸性成分(CO2)增高时，引起的酸中毒称呼吸性酸中毒。体液pH值是由血浆NaHCO3/H2CO3比值决定的，正常比值为20∶1，pH值为7.4。如果NaHCO3/H2CO3比值小于20∶1，pH值低于正常值，称为酸中毒。反之，若NaHCO3/H2CO3比值大于20∶1，pH值高于正常值，则称为碱中毒。

在发生酸中毒或碱中毒时，通过机体适应性的代偿性反应，尽管NaHCO3或H2CO3的绝对值发生了改变，但其比值仍维持20∶1，pH值仍在正常范围内，此称为代偿性酸中毒或碱中毒。如果酸碱中毒进一步发展，超过了机体的代偿能力，NaHCO3/H2CO3不能保持正常比值，pH值可低于正常值的下限(pH值7.35)或高于正常值的上限(pH值7.45)，称为失代偿性酸中毒或失代偿性碱中毒。

血浆中NaHCO3的含量受代谢状况的影响，故对维持体液pH值而言，NaHCO3是代谢性因素。血浆中H2CO3的含量受呼吸状况的影响，故对维持体液pH值而言，H2CO3是呼吸性因素。由于血浆中NaHCO3的含量原发性降低(或升高)引起的酸中毒(或碱中毒)，称为代谢性酸中毒(或碱中毒)。由于血浆中H2CO3的含量原发性升高(或降低)引起的酸中毒(或碱中毒)，称为呼吸性酸中毒(或碱中毒)。因此，酸碱平衡障碍可分为4种基本类型，即代谢性酸中毒、呼吸性酸中毒、代谢性碱中毒、呼吸性碱中毒。