酸碱平衡的一般规律和常用指标
6第六章 酸碱平衡
例如： HAc 在水中为弱酸， 但在液氨中为强酸！
酸碱的强弱 用 Ka 和Kb(电离平衡常数）来表征
在水溶液中, HAc电离： HAc + H2O = H3O+ + AcHAc 酸电离常数
[H3O ][Ac ] Ka [HAc]
Ac –碱电离常数
Ac H2O HAc OH
[HAc][OH ] Kb [Ac ]
一些“溶液”的pH值 ： 人血液 雨 葡萄酒 胃液 7.4 5.7 3.4 1.3 牛奶 番茄汁 柠檬汁 6.8 4.2 2.2
人血液 pH 超出±0.4将有生命危险。
pH 标度适用范围: 0 ≥ pH ≥ 14.0
1 ≥ [ H+]≥ 1 10-14 如超出此适用范围，应使用c(H+) 或 c(OH-)
四、酸碱反应的实质—质子传递 酸1 + 碱2 ＝ 碱1 + 酸2 HAc +H2O = Ac- +H3O+ 电离反应 NH3 + H2O = NH4+ +OHHCl + NH3=NH4+ + Cl中和反应 Ac- + H2O = HAc + OH水解反应 NH4+ + H2O = NH3 + H3O+
酸碱指示剂
借助颜色变化指示溶液酸碱性的物质，称为 “酸碱指示剂”。
6.3 弱酸弱碱的电离平衡
电离度：电离平衡时电解质的解离百分率。
从理论上讲，强电解质的 ＝ 1 ，弱电解质 的<<1。
表示电解质在指定条件下电离的程度（类似于 “化学平衡”讨论中的“转化率”），它不但与 K有关，而且与电解质的起始浓度有关。
酸碱失衡的类型及判断方法
酸碱失衡的类型及判断方法人体的酸碱平衡是通过复杂的生理调节来完成的，使血浆pH值维持在7.35-7.45范围内。
如果某些致病因素使体内酸和碱发生过多或不足，超过了机体的生理调节能力，此时即出现酸碱平衡失调。
一、测定酸碱平衡的常用指标1.酸碱度（pH）：是指体液内氢离子浓度的反对数即pH=log1/H+是反映体液总酸度的指标，受呼吸和代谢的共同影响。
正常值：7.35-7.45；平均值7.40。
静脉血pH较动脉血低0.03-0.05。
<7.35为酸血症；>7.45为碱血症。
2.PaCO2：溶解于血浆中CO2所产生的压力。
正常值：35-45mmHg。
平均值40mmHg。
静脉血较动脉血高5-7 mmHg。
它是酸碱平衡呼吸因素的唯一指标。
当PaCO2>45 mmHg（6kPa）时，应考虑为呼酸或代碱的呼吸代偿；当PaCO2<35 mmHg（4.67kPa）时，应考虑为呼碱或代酸的呼吸代偿。
3.标准碳酸氢盐（SB）和实际碳酸氢盐（AB）SB是指血标本在37℃和血红蛋白完全氧合的条件下，用PaCO2为40mmHg的气体平衡后所测得的血浆HCO3-浓度。
正常值：22-27 mmol/L，平均值24 mmol/L。
正常情况下AB=SB；AB↑>SB↑见于代碱或呼酸代偿；AB↓<SB↓见于代酸或呼碱代偿。
AB是指隔绝空气的血液标本，在实际PaCO2和血氧饱和度条件下所测得的血浆HCO3-浓度。
正常值：22-27 mmol/L，平均值24 mmol/L。
动静脉血HCO3-大致相等。
它是反映酸碱平衡代谢因素的指标。
HCO3-<22mmol/L，可见于代酸或呼碱代偿；HCO3->27 mmol/L，见于代碱或呼酸代偿。
4.缓冲碱（BB）：血液中一切具有缓冲作用的碱性物质的总和。
（负性离子总和）HCO3-、、Hb-、HPO42-等。
5.剩余碱（BE）：指在标准条件下（37℃、PaCO2为40mmHg、Hb150g/L、SaO2为1），将1L全血滴定至pH为7.40时，所用的酸或碱的量（mmol/L）。
血气分析和酸碱平衡
[HCO3-]
=6.1+log
20
=7.4
PaCO2× 0.031
1
血浆CO2总量（T- CO2 ）
血浆中以各种形式存在的CO2的总量，
包括结合形式的HCO3-和物理溶解的CO2 （仅1.2mM)
正常值：28mmol/L(平均25mmol/L）
意义：基本反映了HCO3-的含量
四、判断酸碱平衡紊乱方法：四项原则
pH
原发 [H2CO3]
继发 [HCO3-]
以AG值判断二重性
[举例]某慢性肺心病患者腹泻，血气如下： pH7.12, PaCO2 84.6mmHg , [HCO3-] 26.6mmol/L, Na+137mmol/L, CL-85mmol/L, AG=137-(26.6+85)=26（ ） 判断：从病史可判为R酸，因AG升高提示代酸 本例诊断为R酸合并代酸（二重酸碱平衡紊乱）
动脉血氧分压（PaO2):物理溶解于动脉血的氧分子所产生的压力。 正常值：在海平面约100mmHg (此时物理溶解于血中的O2为0.3ml%) PaO2受大气压和年龄影响 PaO2 =100-年龄× 0.3 意义：判断缺氧及其程度 PaO2 <60mmHg 为I型R衰
动脉血氧饱和度(SaO2)
正常值：95%～98%
以AG值判断三重性紊乱
01
原发 [H2CO3]
继发 [HCO3-]
02
划出分数
pH是酸还是碱？
从病史判别原发改变是代谢性或R性？
从代谢调节的方向性、预算值、代偿限值 判别单纯性或混合型？
用电解质计算AG，区分二重性或三重性？
酸碱失衡判断小结
01.
(完整版)酸碱平衡的判断方法
酸碱平衡的判断方法两规律、三推论三个概念四个步骤二规律、三推论规律1：HCO3- 、PaCO2代偿的同向性和极限性同向性：机体通过缓冲系统、呼吸和肾调节以维持血液和组织液pH于7.4±0.05（HCO3-/αPaCO2 = 20/1 ）的生理目标极限性：HCO3-原发变化，PaCO2继发代偿极限为10-55mmHg；PaCO2原发变化，HCO3-继发代偿极限为12～45mmol/L。
推论1 ：HCO3-/ PaCO2相反变化必有混合性酸碱失衡推论2：超出代偿极限必有混合性酸碱失衡，或HCO3-/PaCO2明显异常而PH正常常有混合性酸碱失衡规律2：原发失衡的变化> 代偿变化推论3：原发失衡的变化决定PH偏向例1：血气pH 7.32，PaCO2 30mmHg，HCO3- 15mMol/L。
判断原发失衡因素例2：血气pH 7.42，PaCO2 29mmHg，HCO3-19mMol/L。
判断原发失衡因素三个概念阴离子间隙（AG）定义：AG ＝血浆中未测定阴离子（UA) －未测定阳离子（UC)根据体液电中性原理：体内阳离子数＝阴离子数，Na+为主要阳离子，HCO3-、CL-为主要阴离子，Na+ + UC ＝HCO3- + CL- + UAAG ＝UA －UC ＝Na+ -（HCO3- + CL-）参考值：8～16mmol意义：1）＞16mmol，反映HCO3-+CL-以外的其它阴离子如乳酸、丙酮酸堆积，即高AG酸中毒。
2）AG增高还见于与代酸无关：脱水、使用大量含钠盐药物、骨髓瘤病人释出过多本周氏蛋白3）AG降低，仅见于UA减少或UC增多，如低蛋白血症例：PH 7.4，PaCO2 40 mmHg，HCO3- 24 mmol/L，CL- 90 mmol/L ，Na+ 140 mmol/L [分析] 单从血气看，是“完全正常” ，但结合电解质水平，AG=26mmol，＞16mmol，提示伴高AG代谢性酸中毒潜在HCO3-定义：高AG代酸（继发性HCO3-降低）掩盖HCO3-升高，潜在HCO3- = 实测HCO3- + △AG，即无高AG代酸时，体内应有的HCO3-值。
第五章：酸碱平衡
第五章酸碱平衡酸和碱是两类重要的电解质。
在活的有机体中，它们起着十分重要的作用，而且很多药物本身就是酸或碱，它们的制备和分析测定条件以及药理作用等，都与酸碱性有着密切的关系。
酸碱反应是一类没有电子转移、只涉及离子的互换的反应。
许多化学反应和生化反应都是酸碱反应，有些化学反应只有在适当的酸碱条件下才能顺利进行。
了解溶液中酸碱平衡关系及其规律，对于控制酸碱反应以及与酸碱有关的化学反应的进行都是十分必要的。
第一节酸碱理论人们对酸碱概念的讨论经过了二百多年，经历了一个由表及里、由浅入深、由低级到高级的发展过程。
在这个过程中，提出了许多的酸碱理论，较重要的有：阿仑尼乌斯(S. A. Arthenius )的电离理论；布朗斯特(J. N . Bron sted)和劳莱(T. M . Lowry)的质子理论；路易斯(G. N. Lewis)的酸碱电子理论；软硬酸碱理论等。
为了能更好地说明酸碱平衡的有关规律，本节重点讨论质子理论，并简要地介绍酸碱电子理论。
一、酸碱质子理论(一)酸碱定义及其共轭关系酸碱质子理论认为：酸是能够释放质子(H+)的分子或离子(质子给体)，碱是能与质子(H+)结合的分子或离子(质子受体)。
例如：HCI、HAc、NH 4+、H2PO4—、[Cu(H2O)4]2+等，都能给出质子，它们都是质子酸。
而NH3、OH I Ac —、HCO3-、HPO42-等，它们都能与质子结合，它们都是质子碱。
例如：+ +HAc -一H+ + Ac —NH4 ----- - H + NH 3酸碱酸碱根据酸碱质子理论，质子酸给出质子后，余下的部分必有接受质子的能力，即质子酸给出质子变为碱；反之质子碱接受质子后变为质子酸。
酸和碱并不是彼此孤立的，而是统一在对质子的关系上，这种关系可用化学反应方程式表示为：质子酸H+ + 质子碱可见，对质子酸、碱来说，酸内含碱，碱可变酸，所以质子酸、碱是相互依存的，又是可以互相转化的。
酸碱平衡和pH值的计算和测定
酸碱平衡和pH值的计算和测定酸碱平衡是指液体或物质中酸性和碱性物质的平衡状态。
pH值是用来表示溶液酸碱性强弱程度的指标，它是负对数单位，用于衡量溶液中溶解的氢离子（H+）的浓度。
本文将介绍酸碱平衡的基本原理、pH值的计算公式以及测定方法。
一、酸碱平衡的基本原理酸碱平衡是化学中重要的概念，涉及到溶液中的离子浓度和化学反应。
在酸碱反应中，酸会失去氢离子，碱会失去氢氧根离子（OH-），形成水分子。
酸性溶液中，氢离子浓度高，碱性溶液中，氢氧根离子浓度高，而在中性溶液中，两者浓度相等。
酸碱反应可以使用化学方程式来表示，例如：酸 + 碱→ 盐 + 水其中，酸和碱发生中和反应，生成盐和水。
二、pH值的计算公式pH值用来表示溶液中的酸碱性强弱程度，其计算公式为：pH = -log[H+]其中[H+]代表溶液中的氢离子浓度。
计算pH值的步骤如下：1. 测量溶液的氢离子浓度[H+]。
2. 使用上述公式计算pH值。
三、pH值的测定方法1. pH试纸方法：将pH试纸浸入待测溶液中，根据试纸变色与标准色卡进行比较，可判断溶液的酸碱性。
2. pH计方法：使用pH计测量溶液中的氢离子浓度，然后使用上述公式计算pH值。
3. 酸碱指示剂方法：向待测溶液中加入少量酸碱指示剂，根据指示剂的颜色变化将溶液的酸碱性定性为酸性、碱性或中性。
四、酸碱平衡与人体健康酸碱平衡对于人体健康至关重要。
人体内的许多生理过程需要维持特定的酸碱平衡。
健康的酸碱平衡有助于维持正常的代谢功能，在饮食和生活中保持合适的酸碱平衡对身体健康至关重要。
饮食中的酸性食物和碱性食物可以影响人体内的酸碱平衡。
酸性食物如肉类、糖、咖啡等可以增加体内酸性物质的含量，而碱性食物如水果、蔬菜等可以帮助体内维持平衡。
结论酸碱平衡和pH值的计算和测定是化学中重要的知识点。
通过计算溶液的pH值，我们可以了解其酸碱性质。
酸碱平衡对于人体健康至关重要，我们应该注意饮食和生活方式，保持良好的酸碱平衡。
酸碱平衡和酸碱平衡紊乱
PaCO2正常时存在的 HCO3-，即SB
HCO3Cl-
原有HCO3AB
31
二、常用指标及其意义
5.缓冲碱（buffer base, BB）
是指血液中一切具有缓冲作用的碱性物质的总和，也即血液中全部缓 冲负离子碱的总和，包括HCO3-、Hb-和Pr-等，通常以氧饱和的全 血测定。
正常值：45-52mmol/L（平均48 mmol/L ） 意义：反映代谢性酸碱平衡的指标，不能反映酸碱平
28
二、常用指标及其意义 4.标准碳酸氢盐（standard bicarbonate,SB）
和实际碳酸氢盐（actual bicarbonate,AB）
实际碳酸氢盐(AB)是指隔绝空气的血液标本，在实际PCO2 和SO2条件下测得的血浆HCO3-的浓度。
正常值：等于SB 意义：AB受呼吸和代谢两方面因素影响。
29
AB与SB的差值反映呼吸性因素的影响。
– SB正常，AB>SB：表示有CO2滞留 – SB正常，AB<SB：表示有CO2排除过多 – 两者均高，代碱或代偿后的呼酸 – 两者均低，代酸或代偿后的呼碱
30
H2O + CO2 H2CO3
H+ + HCO3-
呼酸：实际的PaCO2↑ （即高于标准条件下的40mmHg) CO2
Hb------HHb HbO2------HHbO2
HCO3------H2CO3 HPO42------H2PO4-、
有机磷酸盐 ……
7
35 18
9
（一）血液缓冲系统的组成（5种）
缓冲对 HCO3-缓冲系
血浆 红细胞
非HCO3-缓冲系
Hb及HbO2
血浆蛋白 无机磷酸盐 有机磷酸盐
化学高考酸碱平衡
化学高考酸碱平衡在化学高考中，酸碱平衡是一个非常重要的概念。
酸碱平衡的理解是化学学习的关键之一，也是高考中常考的知识点。
本文将系统地介绍酸碱平衡的基本概念、计算方法以及相关实验。
一、酸碱平衡的基本概念在化学中，酸碱平衡是指涉及酸和碱之间质子（H+）转移的过程。
酸会释放质子，而碱则会接受质子。
这种质子转移的过程可以通过pH值来衡量，pH值越低，溶液越酸性；pH值越高，溶液越碱性。
酸碱反应一般以化学方程式表示。
例如，酸（如盐酸）与碱（如氢氧化钠）反应的方程式为：HCl + NaOH -> NaCl + H2O在这个反应中，盐酸释放出了一个质子，而氢氧化钠接受了这个质子，生成了水和盐。
这就是酸碱反应的基本原理。
二、酸碱计算方法在高考中，我们经常需要计算酸碱溶液的浓度、pH值等相关参数。
下面是几个常用的计算公式。
1. 计算酸碱溶液的浓度酸碱溶液的浓度可以通过酸碱滴定实验来测定。
滴定是一种通过溶液体积的比较来确定浓度的方法。
2. 计算溶液的pH值pH值可以通过溶液中质子浓度的对数来计算。
数学公式为：pH = -log[H+]3. 计算酸碱溶液的中和反应酸碱滴定实验中，我们可以通过计算滴定过程中酸和碱的反应来确定化学方程式。
通过方程式，我们还可以知道酸和碱的摩尔比例。
三、酸碱平衡相关实验为了更好地理解酸碱平衡的概念，我们可以进行一些相关实验来观察和验证。
1. pH试纸实验使用不同酸碱溶液，将pH试纸浸泡在溶液中，根据试纸变色来判断溶液的酸碱性质。
2. 酸碱滴定实验通过滴定法测定酸碱溶液的浓度，可以根据滴定过程中的化学反应求解酸碱溶液的摩尔比例等参数。
3. 强酸强碱中和实验将强酸与强碱按摩尔比例混合，观察其中和反应并记录pH值的变化过程。
通过这些实验，我们可以直观地了解酸碱平衡的变化规律，加深对酸碱平衡概念的理解。
总结：酸碱平衡是化学高考的重要知识点，需要我们掌握酸碱的基本概念、计算方法和相关实验。
通过学习酸碱平衡，我们可以更好地理解酸碱反应的原理，解答高考中相关题目。
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酸碱平衡的一般规律－机体酸碱平衡的调节
2. 机体酸碱平衡的调节 （3）肾调节
排酸保碱，调节固定酸
特点
作用慢、强、持久； 排酸（固定酸）保碱作用重要。
途经 Na＋－H＋交换、重吸收HCO3-、 酸化 尿液、分泌氨。
酸碱平衡的一般规律－机体酸碱平衡的调节
2. 机体酸碱平衡的调节 （4）细胞缓冲
RBC 肌细胞
HPO4
HCO3
Cl
K
50
Na
0 血浆阳
血浆阴
组织间液阳 组织间液阴 细胞内液阳 细胞内液阴
血液酸碱平衡的常用指标及意义
—anion gap (AG)
6. AG （anion gap 阴离子间隙）
根据细胞外液的“离子解剖学” 阳离子总数 = Na+＋UC 阴离子总数 = HCO3-＋Cl-＋UA
依电中性原理 Na+＋UC ＝ HCO3-＋Cl-＋UA， AG = UA－UC = Na+ －( HCO3-＋Cl- )。
意 义 SB↓代酸， SB↑代碱。 （2）AB 指血浆中实测HCO3- 含量，受呼吸和代谢两方面的
影响。
血液酸碱平衡的常用指标及意义
—SB 与 AB
3.SB（标准碳酸氢盐）AB（实际碳酸氢盐）
（3）SB and AB
AB=SB PaCO2正常
意义
AB>SB
PaCO2增 高
AB<SB PaCO2 减 少
Cl-
机体调节酸中毒或H＋增多时的四种方式
血液酸碱平衡的常用指标及意义
1. pH 2. PaCO2 3. SB 与 AB 4. buffer bases (BB) 5. base excess (BE) 6. anion gap (AG)
血液酸碱平衡的常用指标及意义
1.血液pH值
—血液pH值
[H+]的负对数。 动脉血正常值 7.35～7.45
酸碱平衡的一般规律－体内酸碱的来源
1. 体内酸碱的来源
H3PO4 H+ HCL H2SO4
NH3
HCO3-
NH4- H2O
CO2
酸碱平衡的一般规律－体内酸碱的来源
1. 体内酸碱的来源 （1）体内酸的来源
糖脂蛋 代谢
终产物 CO2＋H2O
中间产物 丙酮酸等
食物药 物摄入
水杨酸 类药物
酸
挥发酸 （H2CO3）
固定酸
释放H+约 15000mmol
释放H+约50 －90mmol
酸碱平衡的一般规律－体内酸碱的来源
1. 体内酸碱的来源
（2）体内碱的来源
食物药 物摄入
碳酸类
素菜瓜果
耗H＋
机体代谢
NH3＋HN＋H4+
碱
有机酸盐
OHHC－OP3r- －
氨
酸碱平衡的一般规律－机体酸碱平衡的调节
2. 机体酸碱平衡的调节 （1）血液缓冲系统 防止H＋浓度发生显著变动
—血液动脉PaCO2 2.血液动脉PaCO2
原
原
呼碱 发
性
33
正
46
mm Hg
<
常值 33～46
>
mm Hg
发 呼酸
性
代偿 后
代酸
继 发
CO2 不足
性
mmHg
CO2 潴留
继
代偿
发
后
性
代碱
血液酸碱平衡的常用指标及意义
—SB 与 AB
3.SB（标准碳酸氢盐）AB（实际碳酸氢盐）
（1）SB 指血浆在标准条件下T:38℃，PaCO2 5.33pa，血红 蛋白完全氧合,所测得的HCO3- 含量是判断代谢因素 的指标。 正常值 24mmol/L(22～27mmol/L，)，
意义
< 7.35 酸中毒 > 7.45 碱中毒
代偿性
正常? 某些混合型 无紊乱
血液酸碱平衡的常用指标及意义 —血液动脉PaCO2
2.血液动脉PaCO2 PaCO2 是指物理溶解在血浆中CO2分子 所产生的压力。
正常值 33～46 mmHg (4.39～ 6.25kpa)
意义
反映呼吸性因素
血液酸碱平衡的常用指标及意义
AG的真正含义为未测定阴、阳离子浓度的差。
血液酸碱平衡的常用指标及意义 —常用指标小结
区分酸碱中毒：pH 反映代谢因素指标：SB，BB，BE，
AG（区分代酸） 反映呼吸因素指标：PaCO2 、
AB与SB差值
血液酸碱平衡的常用指标及意义
—anion gap (AG)
可测定的 阳离子
血液酸碱平衡的常用指标及意义 — BE（剩余碱）
5.BE（ base excess 剩余碱）
BE（剩余碱），指在标准条件（T:38℃,PaCO25.33Kpa） 滴定血标本，使其PH恢复正常 (7.40）所需酸或碱的
量
正常值
0±3mmol/L
意义
反映代谢性因素
代谢性酸中毒← －3--＋3mmol/L →代谢性碱中毒
pH ∝ HCO3－
H2CO3
HPO42-
H2PO
－ 4
Pr－ HPr
Hb HbO2 HHb HHbO2
特点
1. 含量多；反应快； 2. 不彻底，直接受肾、肺调节。
酸碱平衡的一般规律－机体酸碱平衡的调节
2. 机体酸碱的调节 （2）肺缓冲
CA
H2CO3
H2O + CO2
呼吸排出
特点
作用较快； 代偿能力大； 只对挥发性酸有效。
AG正常值8~16mmol/L 。
正常血浆或血清的电解质浓度
Na
142
阳离子
K Ca
5.0 5.0
Mg
3.0
总量
155
Cl
103
HCO3
27
阴离子
HPO4 SO4
2.0 1.0
有机酸根
6.0
蛋白质
1.6
总量
155
细胞内外液的电解质含量
200
200/mmol/L
150
蛋白质
Mg
SO4
有机酸
100
Ca
2H+
HCO3-
K+ Na+
Cl-
特点
反应较慢、缓冲能力强、 常引起血浆离子浓度变化
H＋增多
H++Buf HBuf
（立刻作用） 细胞外缓冲作用
H++HCO3 缓冲作用
扩散到细胞内
肾脏排酸
（2－4小时） 细胞内缓冲作用
（数小时开始） 肾缓冲作用
2H+ HCO3-
K+ Na+
酸碱平衡的一般规 律和常用指标
本章内容
★ 概述 ★ 酸碱平衡的一般规律
★ 体内酸碱物质的来源 ★ 机体对酸碱物质的调节
★ 血液酸碱平衡的常用指标及临床意义 ★ 酸碱失衡
概述
是指机体代谢过程中生成的H+通过缓 冲系统的缓冲作用，以及肺肾的调节和排 泄作用，将体液的H+浓度维持在正常范围 内的过程（状态）。
血液酸碱平衡的常用指标及意义
—anion gap (AG)
6. AG （anion gap 阴离子间隙）
（1）概念
AG 指血清中所测阳离子和所测阴离子总数之 差；即：AG＝(Na++K+) － (HCO3-＋Cl- ) 。 由于血清中K+较低，且变化较小，对AG影 响不大，故上式可简化为：AG＝Na+－ (HCO3-＋Cl-)。