酸碱平衡acidbase equilibrium

动物机体内酸性物质与碱性物质保持动态平衡。它对组织细胞保持正常活动和维持兴奋性具有重要意义。机体内保持酸碱平衡是在神经体液的调节下，在血液循环不断运行条件下完成的。当机体代谢产生大量酸性物质（如乳酸）进入血液中，则血浆中缓冲对(NaH-CO₃/H₂CO₃)中的带强碱的弱酸盐NaHCO₃就与之起作用，使其形成较弱的碳酸和中性乳酸盐，酸度降低；当血中碱性物质增加时，则缓冲对中的H₂CO₃就同它起作用而使之变成弱酸盐，碱度降低。经过两方面缓冲物质的调节，使血液得以保持酸碱平衡，血液酸碱度维持相对恒定。另一方面，体内通过肺的呼吸活动和肾脏的排泄活动，排出的酸性物质使血浆中缓冲物质的量经常保持一定。

酸碱平衡suanjianpingheng

正常人体维持体液的酸度在很小范围内波动的调节功能，以保持正常生理活动和代谢的需要。正常情况下，血浆略偏碱，pH值为7.35～7.45 。人体正常代谢过程中不断产生较多的酸性产物及一些碱性物质，但血浆pH值却能维持在较稳定的范围内，这主要靠三个方面的调节作用。首先是血液中的缓冲系统 （由血浆和红细胞中的弱酸及其相应的碱组成） 缓冲调节体内过多的酸或碱；其次为肺的呼吸作用，通过呼出二氧 化碳调节；第3是肾的排泄，通过排酸来调节。这三种调节缓冲作用，在神经体液控制下相互协同或制约来完成。般说来，当机体酸性产物增加时，相应的缓冲及排出能力加强，从而维持酸碱动态平衡。如果因病理原因使机体产酸过多或排出不足，或产酸不多而排出增加，就会 发生酸碱平衡紊乱。

酸碱平衡acid-base balance

系指人体内氢离子释放与接受保持在相对平衡稳定的状态而言。人体内有大量的阳离子如Na⁺、K⁺、Ca^、Mg^等，亦有大量的阴离子如Cl^-、HPO^-₄、HCO^-₃等既可使离子相对稳定，又调节酸碱平衡。体内还有调节酸碱平衡的缓冲系统，如碳酸氢盐缓冲系统、磷酸盐缓冲系统、血浆蛋白缓冲系统、血红蛋白缓冲系统。此外肺脏和肾脏通过排泄对酸碱平衡起重要调节作用。由于人体内有复杂而完善的酸碱调节系统，故可使体内保持在pH7.4左右的环境中，从而保证了体内各种酶的正常活动与组织、器官的正常功能活动。

酸碱平衡

动物生理学中指机体体液的酸碱度，即pH值保特相对稳定的正常状态，其pH值为7.4左右。参与调节酸碱平衡的有体液本身的缓冲系统、呼吸系统和泌尿系统。在酸碱平衡状态下，各组织中酶的活动和生化过程以及脏器的生理功能维持正常。

酸碱平衡acid-base balane

指生理情况下机体自身将动脉血的pH调节在7.35～7.45狭窄的正常范围内的过程。酸碱平衡是保持机体各种生理代谢的重要因素。

酸碱平衡

人体通过一系列调整机理使体液维持在一定的酸度，只在很小的范围内变化，称为酸碱平衡。酸度是酸的量，以氢离子活动度表示。在人体水的温度和离子强度下，氢离子活动度和氢离子浓度的差别很小，此二名词可以通用。
Bronsted在1923年提出酸碱的定义是： 能够提供独立质子（即氢离子）的物质称为酸，能够接受独立质子的物质称为碱。在临床医学的酸碱平衡中，需要用此概念认识人体水中的电解质。

根据Gamble (1950)的血浆图解： 左侧的各正离子既不是酸也不是碱。右侧的负离子都是碱，因为他们都能接受H⁺。HCO^-₃和蛋白 [Prot^-] 都有缓冲作用，所以称为缓冲碱。下端的 11mEq/L 包括HPO₄＝; SO₄＝以及三碳的和四碳的有机酸根等，都能接受H+，并且是主要负离子Cl^-、HCO₃＝、Prot^-等以外的部分，所以称为剩余碱。由此可见，人体水的酸度可随电解质成分的改变而变化。

Gamble血浆图解

根据Bronsted的定义，水是酸(H⁺)和碱(OH^-)的轭合物或结合物：

H⁺称为轭合酸。OH^-称为轭合碱。
人体的代谢基本是一个产酸的过程。碳水化合物和脂肪分解过程中都产生三碳和四碳的酸，最后分解为二氧化碳和水而又产生碳酸。蛋白分解有产酮的酸以及硫酸，也产生一小部分碱。如反应式
OH^-中的NH₃是H⁺的接受物。但全过程中产生酸是大量的。维持体内酸恒定的机理有三个方面。
缓冲调节酸度机理： 反应式(2)根据质量作用定律可以写为

CO₂溶于水后亦可用以下反应式表示

(5)和(2)很相似，所以可以写通用反应式

(8)式即Henderson-Hasselbalch公式。式中各K值均为常数（电离常数），所以决定pH的变量的是分式值。在细胞外液中代表组。在细胞内液中，蛋白组，包括血红蛋白组发挥作用。但对细胞内的反应过程了解较少。
代谢产生的酸进入细胞外液，即与缓冲剂中轭合碱反应，故液体的酸度改变不大。细胞外液里的主要缓冲碱是HCO^-₃，与质子形成碳酸(H₂CO₃)。H₂CO₃的电离常数为6.1，意义是：在H₂CO₃、HCO^-₃溶液中逐渐加入碱(如NaOH)，溶液的pH值很快上升。起初上升很少，后来上升快，如以纵座标作为加入的碱量，横座标作为pH值，初加入碱时曲线缓慢上升，后来曲线陡升，继续加碱，曲线的坡度又趋平直。曲线陡升的中间的pH值为此盐的电离常数，表示 “容”酸或碱的量以在此点的量最大。H₂CO₃的电离常数为6.1，而人体细胞外水的pH为7.4。所以H₂CO₃、HCO^-₃要能成为有效的缓冲剂，还有赖呼吸功能排出二氧化碳，因为当体内H₂CO₃增多时，反应式(4)是向左进行的。
肺调节酸度机理：肺呼吸分三个组成部分，即肺泡内换气，肺泡周围血液流注和气体扩散或渗透通过肺泡膜、毛细血管膜、细胞外液。
换气是空气由鼻吸到肺泡以及将肺泡气再经鼻呼出。一次平常吸入或呼出的气量称潮气量。由鼻到支气管的气体不参与血液交换气体，称解剖死腔。换气不但有潮气量大小，即呼吸深浅的改变，还有换气频率，即单位时间呼吸次数的改变。这是一个显然需要能量的、可调节的过程。
血液流注是将需排出的气体带到肺泡并将吸入肺泡的气体输送到身体细胞的途径。正常肺泡有一部分是闭合的，不参与换气。这部分肺泡所占总数增加到一定程度，换气/流注比值变小，成为病态。有流注而肺泡闭合无换气，使应排出的二氧化碳在体内积存，称生理短路。有肺泡换气而无血液流注，等于死腔增大，称生理死腔增大。小支气管各种程度的梗阻和肺泡内压力、换气/流注比值的关系密切。
气体扩散或渗透指二氧化碳从血红蛋白透过红细胞膜、血浆、毛细血管膜、组织间液、肺泡膜等进入肺泡，和氧从肺泡进入红细胞。膜的通透性和组织间液层的厚薄，与气体渗透关系很密切。这是一个不需要能量的物理现象。
呼吸运动主要是由延脑的呼吸中枢控制。呼吸中枢依次对二氧化碳、pH、氧敏感。当pH7.2时呼吸明显加快加深；pH7.0时，每分钟换气量将达35L。正常肺泡[CO₂]约为6%，血浆[CO₂]约为3% (二氧化碳的溶解系数在37℃为51%)，则每分钟换气量为6升；肺泡[CO₂]为9%时，换气量达50L；肺泡[CO₂]超过9%时，呼吸中枢受抑，称二氧化碳麻醉。[O₂]在肺泡内超过50%时开始抑制呼吸中枢；缺氧只在严重时才有换气增加。
呼吸的第二中枢在主动脉弓壁和颈动脉窦壁的化学感受器，对[O₂]下降、PCO₂上升、pH下降和血液温度上升等敏感。
呼吸调节人体水的酸度极为重要，因为反应很快，并且调节的酸量很大，每天呼出的二氧化碳达400L以上，接近900g重的二氧化碳，比肾调节功能大。
但上述缓冲和肺的调节机理，只能使体内增加的H⁺的危险性减弱，并不能排出H⁺，而排H⁺的功能还在肾。肾调节酸度机理：Gamble血浆图解中剩余碱与水反应成酸。这些酸量的变化较慢，临床称固定酸，肾排出的酸量如折合为N/10酸约每天为2L。尿的酸度不能低于pH4.5。
肾排H⁺主要通过两个化学反应在肾小管远段进行。反应首先从肾小管细胞内二氧化碳与水在碳酸酐酶作用下合成碳酸(H₂CO₃)再电离为H⁺和HCO^-₃开始。肾小管腔内的肾小球过滤液中则含SO^--₄、HPO^--₄、Cl^-的钠盐。细胞内的H⁺和细胞外的Na⁺交换，肾细胞的H+便进入肾小管腔，生成各种强酸，如硫酸(H₂SO₄)和盐酸(HCl)，以及其他较弱的有机酸。强酸如H₂SO₄,HCl并不能直接排出，还要与经过肾排出的氨(NH₃)合成胺盐。所以排酸的一个反应是远段肾小管细胞内的α-氨基酸的胺盐主要是谷酰胺(COOH-CHNH₂-CH₂-CH₂-CONH₂)在d-氨基酸酶作用下，释出NH₃，再通过进入管腔的NH₃与强酸结合成胺盐而排出。另一个反应也是从形成H⁺和HCO^-₃开始，但H⁺可与肾小管腔内Na⁺HCO^-₃和Na⁺NaHPO^-₄的Na⁺交换，生成弱酸H₂CO₃和NaH₂PO₄而排出。

酸碱平衡acid-base balance

在不断变化的内外环境因素作用下，体液的酸碱度始终维持在7.4±0.5这样一个狭小的弱碱性范围，这种维持体液酸碱度的相对稳定性称为酸碱平衡。酸碱平衡是由机体的缓冲系统、肺、肾共同调节实现的，是维持机体内环境稳定的重要机制之一。生命可耐受的最大范围仅为pH 6.9～7.8 。