二、血液pH值及其运算
[b](一)溶液pH值[/b]
人体内的化学反应都是在体液中进行,不少化学反应受体液酸碱度的影响。任何溶液都有酸碱度,即使纯水也是一种微弱的电解质,因为纯水中亦有一小部分的水分子电离成H[SB]+[/SB]和OH[SB]-[/SB]保持电离平衡,不管H[SB]+[/SB]浓度与OH[SB]-[/SB]浓度如何改变,[H[SB]+[/SB]]与[OH[SB]-[/SB]]的乘积仍等于水的离子积常数Kw。也就是说,向纯水中加酸时,H[SB]+[/SB]浓度增加多少倍,则OH[SB]-[/SB]浓度就降低多少倍;反之,向纯水中加碱时,H[SB]+[/SB]浓度降低多少倍,则OH[SB]-[/SB]浓度就增加多少倍。所以,对某种水溶液,只要知道H[SB]+[/SB]浓度就必然可以求出OH[SB]-[/SB]浓度。习惯上采用H[SB]+[/SB]浓度来表示溶液的酸碱度,纯水H[SB]+[/SB]浓度为1×10[SB]-7[/SB]mol/L,血液H[SB]+[/SB]为3.98×10[SB]-8[/SB]mmol/L。由于H[SB]+[/SB]浓度太低,丹麦索楞逊于1909年首先使用H[SB]+[/SB]浓度的负对数来表示溶液的酸碱度,称为pH值;
pH=-lg[H[SB]+[/SB]]
用pH值表示溶液或血液酸碱度使用方便。
溶液pH值可利用比色法(如pH试纸)和电位法(如酸度汁)进行测定,前者一般可准确到0.2-0.3pH,后者精确度一般可达0.01-0.02pH单位。
[b](二)血液pH值及运算[/b]
血液pH之所以能恒定在较狭窄的正常范围内,主要是体内有一整套调节酸碱平衡的措施。首当其冲的是血液的缓冲作用。血液缓冲体系很多,以血浆中[HCO[XB]3[/XB][SB]-[/SB]]/[H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]]体系最为重要,因为:①HCO[XB]3[/XB][SB]-[/SB]的含量较其它缓冲体系高;②HCO[XB]3[/XB][SB]-[/SB]浓度与H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]浓度比值为20:1,缓冲酸的能力远远比缓冲碱的能力大,这是血浆中其它缓冲对无法比拟的;③HCO[XB]3[/XB][SB]-[/SB]与H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]的浓度易于调节。
血液pH主要是由[HCO[XB]3[/XB][SB]-[/SB]]/[H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]]缓冲对所决定,据H-H公式运算:
pH=pKa+lg[HCO[XB]3[/XB][SB]-[/SB]]/[H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]]
式中pKa值为6.1(37℃)
当血浆HCO[XB]3[/XB][SB]-[/SB]为27.0mmol/L,H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]为1.35mmol/L时,血浆pH值是:
pH=6.1+lg27/1.35
=6.1+lg20/1
=6.1+1.3
=7.40
另外,血浆中H[XB]2[/XB]CO[XB]3[/XB]可通过PCO[XB]2[/XB]进行运算即:
pH=pKa+lg[HCO[XB]3[/XB][SB]-[/SB]]/[αPCO[XB]2[/XB]]
式中α为CO[XB]2[/XB]溶解常数,37℃时α为0.03mmol/L。已知上式中pH、HCO[XB]3[/XB][SB]-[/SB]、PCO[XB]2[/XB]的任两个数值亦可算出第三个数值。