临床生物化学/血液pH值及其运算

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临床生物化学

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（一）溶液pH值

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⁺和OH^－保持电离平衡，不管H⁺浓度与OH^－浓度如何改变，［H⁺］与［OH^－］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⁺浓度增加多少倍，则OH^－浓度就降低多少倍；反之，向纯水中加碱时，H⁺浓度降低多少倍，则OH^－浓度就增加多少倍。所以，对某种水溶液，只要知道H⁺浓度就必然可以求出OH^－浓度。习惯上采用H⁺浓度来表示溶液的酸碱度，纯水H⁺浓度为1×10^-7mol/L，血液H⁺为3.98×10^-8mmol/L。由于H⁺浓度太低，丹麦索楞逊于1909年首先使用H⁺浓度的负对数来表示溶液的酸碱度，称为pH值；

pH=-lg［H⁺］

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。

（二）血液pH值及运算

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［HCO₃^－］/［H₂CO₃］体系最为重要，因为：①HCO₃^－的含量较其它缓冲体系高；②HCO₃^－浓度与H₂CO₃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；③HCO₃^－与H₂CO₃的浓度易于调节。

血液pH主要是由［HCO₃^－］/［H₂CO₃］缓冲对所决定，据H-H公式运算：

pH=pKa＋lg［HCO₃^－］/［H₂CO₃］

式中pKa值为6.1(37℃)

当血浆HCO₃^－为27.0mmol/L，H₂CO₃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H₂CO₃可通过PCO₂进行运算即：

pH=pKa＋lg［HCO₃^－］/［αPCO₂］

式中α为CO₂溶解常数，37℃时α为0.03mmol/L。已知上式中pH、HCO₃^－、PCO₂的任两个数值亦可算出第三个数值。

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