在正常情況下,人體血漿pH值平均為7.4,變動(dòng)范圍很。╬H7.35~7.45)。而機(jī)體每日代謝產(chǎn)酸量是很大的,例如,非揮發(fā)酸可達(dá)50~100毫克當(dāng)量,CO2可達(dá)400升。這些酸性物質(zhì)必須及時(shí)處理,否則血漿pH值不能保持正常。這就靠一整套調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)密切協(xié)同來(lái)完成。
一、化學(xué)緩沖物質(zhì)的作用(化學(xué)反應(yīng)可以瞬間完成)
血液中有一系列緩沖物質(zhì)。根據(jù)化學(xué)上的緩沖作用原理,我們?nèi)藶榈匕阉鼈儦w納為四個(gè)主要的緩沖對(duì),即NaHCO3/H2CO3,Na2HPO4/NaH2PO4,B·血漿蛋白/H·血漿蛋白,B·Hb/H·Hb。它們具有很強(qiáng)且很迅速的緩沖酸堿度改變的能力。例如,我們將10mmol(毫克分子)的HC1加1000毫升中性蒸餾水中,其pH值可從7降至2,但同量酸加于1000毫升血漿中,其pH值的變化卻很小,以致一般幾乎測(cè)不出來(lái)。
每一對(duì)緩沖物質(zhì)既能緩沖酯也能緩沖堿,其中以NaHCO3/H2CO3這一對(duì)最為重要,因?yàn)樗牧孔畲。它?duì)酸的緩沖區(qū)反應(yīng)如下:
從上面的反應(yīng)可以看出,經(jīng)NaHCO3緩沖,解離度大的強(qiáng)酸HC1轉(zhuǎn)變?yōu)榻怆x度小的弱酸H2CO3,后者在體液中的解離度僅約為前者的1/1500。因此使[H+]大為減小。而且H2CO3還能分解為H2O和CO2,CO2又能呼出體外。醫(yī)學(xué)實(shí)踐中將血漿中NaHCO3稱為堿貯備,以二氧化碳結(jié)合力表示之。正常值為27mmol(或毫克當(dāng)量)/升或60容積%。
二、離子轉(zhuǎn)移(一般在2~4小時(shí)完成)
這也是緩沖方式之一。當(dāng)能改變酸堿平衡的離子如H+、HCO3-等在細(xì)胞外液中升高時(shí),它們能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)(或進(jìn)入骨內(nèi))換出與其符號(hào)相同的離子,以保持細(xì)胞外液之pH值。其變化可簡(jiǎn)單表示如下:
進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的H+可與細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)緩沖物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)而被緩沖。根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究估算,酸或堿在細(xì)胞外液增加后,一般約經(jīng)2~4小時(shí),將有1/2的量進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。所以盡管細(xì)胞內(nèi)液量大于細(xì)胞外液量一倍,但二者化學(xué)緩沖總能力卻大致相等,可見細(xì)胞外液中緩沖物質(zhì)的濃度是高于細(xì)胞內(nèi)液的。
這個(gè)事實(shí)對(duì)治療有關(guān)。舉一代謝性酸中毒病人用NaHCO3治療時(shí)的情況為例:
病人體重=60公斤
細(xì)胞外液量=0.20×60=12升
治療前血漿[HCO3-]=13mmo1(或毫克當(dāng)量)/升
給NaHCO3量=100mmo1
病人治療后實(shí)測(cè)血漿[HCO3-]=16.7mmol/升
實(shí)踐證明,上述規(guī)律是較為可靠的。因此在糾正酸堿中毒時(shí)應(yīng)考慮離子轉(zhuǎn)移這一變化。計(jì)算輸液量時(shí)要將這一變化估計(jì)在內(nèi)。
三、呼吸調(diào)節(jié)
呼吸調(diào)節(jié)(一般10~30分鐘即可將輕度的一次性變動(dòng)代償過(guò)來(lái))。[H+]增高和[CO2]增高,均能剌激呼吸中樞;H+還對(duì)頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體的化學(xué)感受器起刺激作用,這都可引起呼吸加深加快,使CO2排出增加。從上面介紹的緩沖反應(yīng)來(lái)看,每排出一個(gè)CO2分子,也就等于清除了一個(gè)H+離子,如:
H++HCO3-→+H2CO→H2C+CO2↑
(增多) 堿貯 (呼出)