Ⅰ 血液緩沖體系的主要緩沖對有哪些意義 各有什麼作用
血液是一種緩沖溶液,含有多種緩沖體系
血漿中:
H2CO3—NaHCO3, NaH2PO4-Na2HPO4
HHb—NaHb(血漿蛋白及其鈉鹽)
HA—NaA (有機酸及其鈉鹽)
紅細胞中:
H2CO3—KHCO3,KH2PO4—K2HPO4
HHb—KHb,HA—KA
HHbO2—KHbO2 (氧合血紅蛋白及其它鉀鹽)
其中H2CO3—HCO3-緩沖對起主要作用。 H2CO3主要以溶解狀態的CO2形式存在於血液中。
正常人血漿中,HCO3-—CO2緩沖比為20:1,已超出緩沖溶液有效緩沖范圍(10:1-1:10),但仍能維持血液pH在一個狹窄范圍內。這是由於體內是一個開放體系,HCO3-—CO2發揮緩沖作用外還受到肺和腎生理功能調節,其濃度保持相對穩定,因此,血漿中HCO3-—CO2緩沖體系總能保持較強的緩沖能力。
當代謝過程產生比H2CO3更強的酸進入血液中,則HCO3-與H+結合生成H2CO3, 又立刻被帶到肺部分解成H2O+CO2↑,呼出體外。
反之,代謝過程產生礆性物進入血液時,H2CO3立即與OH-作用,生成H2O和HCO3-,經腎臟調節由尿排出。
糖、脂肪和蛋白質等營養物質在體內氧化分解的最終產物是二氧化碳和水,在碳酸酐酶的催化下,轉化為碳酸,因此碳酸是體內產生量最多和最主要的酸性物質。血液中對碳酸直接起緩沖作用的是血紅蛋白(HHb)和氧合血紅蛋白(HHbO2)緩沖體系。由於血紅蛋白的酸性比氧合血紅蛋白的弱,故前者的共軛鹼(Hb-)對碳酸的緩沖能力比氧合血紅蛋白的共軛鹼(HbO2-)強。當血液流經組織的毛細血管時,氧合血紅蛋白釋放氧氣(O2),轉變為去氧血紅蛋白,這時增加了對來自組織細胞的二氧化碳產生碳酸的緩沖能力。而當血液流經肺泡毛細血管時,血紅蛋白結合氧轉變為氧合血紅蛋白,碳酸被酶催化分解為CO2和水,CO2通過肺泡排出體外,此時血液緩沖碳酸的能力降低,酸性相對增強,這樣正好抵消了由於CO2的排出造成血液酸性降低的影響,使血液的pH維持在7.35~7.45的范圍內。
血液對體內代謝過程中產生的非揮發性酸如乳酸、丙酮酸等也有緩沖作用。這些物質一般不能在肺泡中排出,主要靠血漿中碳酸氫鹽的緩沖作用,如對乳酸的作用生成的碳酸轉變為二氧化碳經由肺泡排出體外。
血液對鹼性物質也有緩沖作用,它們主要來源於食物。人們吃的蔬菜和果類,其中含有檸檬酸鈉、鉀鹽、磷酸氫二鈉和碳酸氫鈉等鹼類,它們在體內產生的鹼進入血液時,會使體液的OH-濃度升高。此時主要靠血漿中的碳酸�碳酸氫鹽,同時也靠磷酸氫鹽和血漿蛋白的緩沖作用。
OH-+H2CO3H2O+HCO-2
OH-+HPrH2O+Pr-
OH-+H2PO4-H2O+HPO22-
當血液的pH低於7.3時,新陳代謝產生的二氧化碳不能從細胞進入血液;當血液的pH高於7.5時,肺中的二氧化碳不能有效地同氧氣交換排出體外。這時會出現酸中毒或鹼中毒現象,嚴重時生命就不能繼續維持。