人体中的酸碱平衡

人体一切生理机能变化的生物化学反应都是在稳定的pH值条件下进行的。如细胞蛋白质合成、能量交换、信息处理和各种酶的活性，都需要一个酸碱度相对稳定的体液环境。健康人体体液正常pH值通常稳定在7.35—7.45之间，呈弱碱性，只有在弱碱性体液中，细胞才能正常工作。一旦低于7.35，就会引起酸中毒，症状是头晕、瞌睡、焦虑，甚至精神错乱。但如果高于7.45，同样也会引起碱中毒，不仅会肌肉痉挛，还会引起心脏问题。不管是酸中毒还是碱中毒，一旦不能及时就医，都有生命危险。

在体内差不多每项代谢的结果都有酸产生，如有机食物被完全氧化而产生碳酸，嘌呤被氧化而产生尿酸，碳水化合物的厌氧分解而产生乳酸以及因氧化作用不完全而导致乙酰乙酸和B-羟基丁酸的生成等。体内代谢也生成磷酸和硫酸。代谢过程也可以产生NaHCO3。这些代谢产生的酸或碱进入血液是不是就产生酸中毒或碱中毒呢？答案是否定的。原因在于人体有三大调节系统，分别为体内缓冲系统调节、肺调节、肾脏调节。在体内缓冲系统调节中，存在着H2CO3-HCO3-、HPO42—H2PO4-、红细胞中的K血红蛋白-H血红蛋白、K氧合血红蛋白-H氧合血红蛋白等多种缓冲溶液，最重要的是H2CO3-HCO3-缓冲系统，其原理是：体内酸多了，有碱性物质来中和；碱多了，又有酸性物质来中和。而肺调节，就是当体内酸性物质增多时，人会加快呼吸，将酸性的二氧化碳更多地呼出去，反之则呼吸变缓。肾脏也很重要，它能吸收碱性的碳酸氢盐，并排泌酸性产物。

下面我们从溶解平衡和电解质电离平衡角度分析H2CO3-HCO3-是如何调节体液的酸碱性的。

H2CO3-NaHCO3（或CO2-HCO3-）缓冲系在血浆中存在如下平衡：

H2O + CO2 H2CO3 H++HCO3-

当人体内各组织和细胞在代谢中产生的酸进入血液时，血液中的HCO3-就和H+反应，并转变为H2CO3及CO2，即上述H2CO3离解平衡向左移动。因碳酸是弱电解质，仅有少量电离，所以，等于把加入的H+从溶液中有效地除去，维持溶液的pH基本不变。而溶解的CO2转变为气态CO2从肺部呼出。如果代谢产生的碱进入血液，则上述血液中的电离平衡向右移动，从而抑制了溶液的pH值的升高。而血液中升高的HCO3-可通过肾脏功能的调节使其浓度降低。

血液中其他缓冲系的抗酸抗碱作用和CO2-HCO3-缓冲作用的原理相似。而且，肺呼吸快些或慢些可调节CO2的量或酸量（呼吸慢则CO2积蓄）；而肾的功能之一是调节血液中HCO3-

的浓度及磷酸盐缓冲系的含量。肺和肾脏的协同调节使血液的pH值能保持正常范围，这是多种缓冲对的缓冲作用以及有效的生理调节作用的结果。

针对上述内容，请同学们试试下面的竞赛题：

1.人体血液的pH保持在7.35～7.45，适量的CO2可维持这个pH变化范围，可用下面化学方程式表示：H2O＋CO2H2CO3H＋HCO3，人呼出气体中CO2体积分数约＋－

为5%。下列说法中正确的是

A 太快且太深的呼吸可导致酸中毒（pH过低）

B 太快且太深的呼吸可导致碱中毒（pH过高）

C 太慢且太浅的呼吸可导致碱中毒（pH过高）

D 呼吸快慢或深浅不会导致酸或碱中毒

2．人体血浆中正常的pH值为7.35～7.42，如果pH值高于7.50或低于7.20分别表现为代谢性碱中毒或酸中毒，为纠正酸碱失调，临床上一般给患者补给化学药物(既可口服又可静脉注射)来纠正。试分别指出补给的药物名称及纠正的过程。

答案：1.B

2.纠正酸中毒，补给NaHCO ，过程如下：