第四章 酸碱平衡和酸碱平衡紊乱 第一节 酸碱物质的来源及稳态 一、体液酸碱物质的来源（略） 二、酸碱平衡的调节 当体内H+负荷增加时是靠各种缓冲系统及肺肾 的调节作用来维持体液的pH相对稳定。 [H+]↑ 细胞外液 细胞内液 H++HC0-3→H2C03 肾脏排H+ 缓冲 缓 冲 回收HCO-3 (即刻) H20+C02 (3-4h) (几分钟) (3-5日) 体液缓冲系统 肺的调节 肾的调节1
1 第四章 酸碱平衡和酸碱平衡紊乱 第一节 酸碱物质的来源及稳态 一、体液酸碱物质的来源（略） 二、酸碱平衡的调节 当体内Ｈ＋负荷增加时是靠各种缓冲系统及肺肾 的调节作用来维持体液的pH相对稳定。 ［Ｈ＋］↑ 细胞外液 缓 冲 （即刻） 细胞内液 缓 冲 （３－４ｈ） Ｈ＋＋ＨＣＯ－ ３→Ｈ２ＣＯ３ ↓ Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２ （几分钟｝ 肾脏排Ｈ＋ 回收ＨＣＯ－ ３ （３－５日） 体液缓冲系统 肺的调节 肾的调节
(一)体液的缓冲作用 1、细胞外液的缓冲作用 在细胞外液中有： NaHCO3/H2CO3.Na2HPO4/NaH2PO4.NaPr/HPr 2、细胞内液的缓冲作用 在细胞内液中有： KHCO3/H2CO3,K2HPO4/KH2PO4, KPr/HPr,KHb /HHb,KHbO,/HHbO2 在血浆和红细胞中，分别以碳酸氢盐缓冲对及血红蛋白缓 冲对，氧合血红蛋白缓冲对为主，其中以碳酸氢盐缓冲对的 2 缓冲能力最强
2 （一）体液的缓冲作用 １、细胞外液的缓冲作用 在细胞外液中有： NaHCO3／H2CO3，Na2HPO4／NaH2PO4，NaPr／HPr ２、细胞内液的缓冲作用 在细胞内液中有： KHCO3／H2CO3，K2HPO4／KH2PO4， KPr／HPr，KHb／HHb，KHbＯ2／HHbO2 在血浆和红细胞中，分别以碳酸氢盐缓冲对及血红蛋白缓 冲对，氧合血红蛋白缓冲对为主，其中以碳酸氢盐缓冲对的 缓冲能力最强
挥发酸：H2CO3 可以变成气体的CO,从肺排出体外， 称之为挥发性酸。 固定酸：不能由肺排出体外，必须由肾从尿中排出的 酸性物质，称为固定酸。如S042-、HPO42-、乳酸、有 机酸。 体内挥发酸主要由非碳酸氢盐缓冲系统中的Hb缓冲 对缓冲。固定酸能被所有缓冲系统包括碳酸氢盐和非碳 酸氢盐(Buf)所缓冲。 Buf- Pr Hb- 3
3 挥发酸：H2CO3 可以变成气体的CO2从肺排出体外， 称之为挥发性酸。 固定酸：不能由肺排出体外，必须由肾从尿中排出的 酸性物质，称为固定酸。如S04 2－、HPO4 2－ 、乳酸、有 机酸。 体内挥发酸主要由非碳酸氢盐缓冲系统中的Hb缓冲 对缓冲。固定酸能被所有缓冲系统包括碳酸氢盐和非碳 酸氢盐（Buf－）所缓冲。 Buf－ HPO4 2－ Hb－ Pr－
(二)肺在酸碱平衡调节中的作用 肺的调节作用是通过改变肺泡通气量和CO,排 出量来实现的。 肺泡通气量是受呼吸中枢的控制。延髓的呼吸 中枢接受来自中枢化学感受器和外周化学感受器的 信息。 Pa02↓+主、颈动脉体◆ PaC02↑一化学感受器 呼吸中枢一呼吸加肺泡通，C02排出1 化学感受器深加快气量↑ [H+]↑ ↑+ CSF[H+]↑ ↑ PaCO21 4
4 （二）肺在酸碱平衡调节中的作用 肺的调节作用是通过改变肺泡通气量和CO２排 出量来实现的。 肺泡通气量是受呼吸中枢的控制。延髓的呼吸 中枢接受来自中枢化学感受器和外周化学感受器的 信息。 ＰａＯ２↓ ＰａＣＯ２↑ 主、颈动脉体 化学感受器 ＋ 呼吸中枢 化学感受器 呼吸加 深加快 肺泡通 气量↑ ＣＯ２排出↑ ↑＋ CSF［Ｈ＋］↑ ↑ PaCO2↑ ［Ｈ＋］↑
(三)肾在酸碱平衡调节中的作用 肾主要调节固定酸，通过排泌H+和NH3重吸收HCO3一达到 排酸保碱的作用。 1、近端肾单位的酸化作用(HCO3一的重吸收) 在近曲小管上皮细胞的基侧膜和管腔膜上各有转运蛋白或 称载体，承担离子转运。在基侧膜上还有钠泵，能主动转 运Na+。 近端肾单位的酸化作用是通过近曲小管Na+一H+交换完 成的。Na+一H+交换的结果是伴有HCO3一的重吸收。肾小 管上皮向管腔分泌1moL的H+,也同时在血浆增加1moL的 HCO3ˉ，即每进行一次H+-Na+交换，就有一个HCO3-重 吸收入血。见图4一1。 5
5 （三）肾在酸碱平衡调节中的作用 肾主要调节固定酸，通过排泌H＋和NH3重吸收HCO3 －达到 排酸保碱的作用。 １、近端肾单位的酸化作用（HCO3 －的重吸收） 在近曲小管上皮细胞的基侧膜和管腔膜上各有转运蛋白或 称载体，承担离子转运。在基侧膜上还有钠泵，能主动转 运Na＋ 。 近端肾单位的酸化作用是通过近曲小管Ｎａ＋－Ｈ＋交换完 成的。Nａ＋－H＋交换的结果是伴有HCO3 －的重吸收。肾小 管上皮向管腔分泌1moL的Ｈ＋，也同时在血浆增加 1moL的 HCO3 －，即每进行一次H＋－Nａ＋交换，就有 一个HCO3 －重 吸收入血。见图４－１
管周毛 管周毛 细血管 近曲小管上皮细胞 肾小管腔 集合管上皮细胞 细血管 Na+ Na Na+-K H ATP ATP酶 H H* HCO3+H+ H2C03 H++HCO3 Na+ H2C03 ICA H2CO3 HCO3 CO2+H2O CA↑ H20+C02 CO2+H2O 基侧膜 管腔膜 管腔膜 基侧膜 图4-1近曲小管和集合管泌H+、重吸收HCO3一过程示意图 6
6 近曲小管上皮细胞 肾小管腔 集合管上皮细胞 基侧膜 管腔膜 管腔膜 基侧膜 管周毛 细血管 管周毛 细血管 Na＋ Na＋ Na＋ K＋ H＋ Cl－ H＋＋ H＋ H＋ HCO3 － H2CO3 CA CO2＋H2O H＋ ATP 酶 Na＋－ K＋ ATP 酶 H2CO3 CA H2O ＋ CO2 HCO3 － HCO3 －＋ H2CO3 CA CO2＋H2O 图4-1 近曲小管和集合管泌H＋、重吸收 HCO3 － 过程示意图
2、远端肾单位的酸化作用（磷酸盐的酸化） 远端肾单位是由皮质升支粗段末端的致密斑开始的， 包括远曲小管、连结段和集合管。 远端肾单位的酸化作用是集合管闰细胞，又称泌氢细 胞承担的。见图4一1。 远端肾单位泌H+到集合管腔后，可将管腔滤液中的碱 性HPO42一，变成酸性HPO4一，使尿液酸化，即磷酸 盐酸化。 H++HPO42-→H2PO4 7
7 ２、远端肾单位的酸化作用（磷酸盐的酸化） 远端肾单位是由皮质升支粗段末端的致密斑开始的， 包括远曲小管、连结段和集合管。 远端肾单位的酸化作用是集合管闰细胞，又称泌氢细 胞承担的。见图４－１。 远端肾单位泌Ｈ＋到集合管腔后，可将管腔滤液中的碱 性ＨＰＯ４ ２－，变成酸性Ｈ２ＰＯ４ －，使尿液酸化，即磷酸 盐酸化。 H＋＋HPO4 ２－→H２PO４ －
管周毛 管周毛 细血管 近曲小管上皮细胞 肾小管腔 集合管上皮细胞 细血管 Na+ Na Na+-K H ATP ATP酶 H 酶 H* HCO3+H+ H++HCO3 Na+ H2C03 ICA H2CO3 HCO3 CO2+H2O CA↑ H20+C02 CO2+H2O 基侧膜 管腔膜 管腔膜 基侧膜 图4-2近曲小管和集合管泌H+、重吸收HCO3~过程示意图 8
8 近曲小管上皮细胞 肾小管腔 集合管上皮细胞 基侧膜 管腔膜 管腔膜 基侧膜 管周毛 细血管 管周毛 细血管 Na＋ Na＋ Na＋ K＋ H＋ Cl－ H＋＋ H＋ H＋ HCO3 － H2CO3 CA CO2＋H2O H＋ ATP 酶 Na＋－ K＋ ATP 酶 H2CO3 CA H2O ＋ CO2 HCO3 － HCO3 －＋ H2CO3 CA CO2＋H2O 图4-2 近曲小管和集合管泌H＋ 、重吸收 HCO3 － 过程示意图
远端肾单位与近端肾单位酸化作用有什么不同？ ①远端肾单位H+的排泌是由管腔膜H+一AT P酶泵介导的，近端肾单位H+的排泌是由管腔膜 Na+一H+交换转运蛋白完成的。 ②远端肾单位泌H+不能转运Na+,近端肾单位 泌H+同时转运Na+。 ③远端肾单位HCO3一重吸收是由基侧膜转运蛋 白以CI一一HCO3一交换方式逆向转运完成的。 而近端肾单位HCO3一是由基侧膜转运蛋白以 Na+一HCO3-同向转运至血循环的。 9
9 远端肾单位与近端肾单位酸化作用有什么不同？ ①远端肾单位Ｈ＋的排泌是由管腔膜Ｈ＋－ＡＴ Ｐ酶泵介导的，近端肾单位Ｈ＋的排泌是由管腔膜 Ｎａ＋－Ｈ＋交换转运蛋白完成的。 ②远端肾单位泌Ｈ＋不能转运Ｎａ＋，近端肾单位 泌Ｈ＋同时转运Ｎａ＋。 ③远端肾单位ＨＣＯ３ －重吸收是由基侧膜转运蛋 白以ＣＩ－—ＨＣＯ３ －交换方式逆向转运完成的。 而近端肾单位ＨＣＯ３ －是由基侧膜转运蛋白以 Ｎａ＋－ＨＣＯ３ －同向转运至血循环的
3、NH4+的排出（铵盐的形式） 近曲小管上皮细胞是产生的NH4+的主要场所。见图4-2。 随着酸中毒的加重，不仅近曲小管泌NH4+增加集合管泌 NH3也可增加并与尿中H+结合成NH4+,NH4+在管腔 中与CI一结合形成NH4CI,从尿中排泄，即铵盐的形成。 可见NH4+的生成和排出是pH依赖性的，酸中毒越严重， 尿排NH4+量越多。 总之，HCO3的重吸收，磷酸盐的酸化，铵盐的形成 是肾脏排酸保碱功能的三个基本环节。肾对酸碱平衡的调节 是通过肾小管细胞上述活动实现的。 10
10 3、NH4 +的排出（铵盐的形式） 近曲小管上皮细胞是产生的ＮＨ４ ＋的主要场所。见图4-2 。 随着酸中毒的加重，不仅近曲小管泌ＮＨ４ ＋增加集合管泌 ＮＨ３也可增加并与尿中Ｈ＋结合成ＮＨ４ ＋，ＮＨ４ ＋在管腔 中与ＣＩ－结合形成ＮＨ４ＣＩ，从尿中排泄，即铵盐的形成。 可见ＮＨ４ ＋的生成和排出是pH依赖性的，酸中毒越严重， 尿排ＮＨ４ ＋量越多。 总之，ＨＣＯ３ －的重吸收，磷酸盐的酸化，铵盐的形成 是肾脏排酸保碱功能的三个基本环节。肾对酸碱平衡的调节 是通过肾小管细胞上述活动实现的
