缓冲溶液在医学中的意义

人体内各种体液的pH具有十分重要的意义。体液通常控制在一小范围内，才能保证机体的各种功能活动的正常进行。在体内几乎每项代谢的结果都有酸产生，如有机食物被完全氧化而产生碳酸，嘌呤被氧化而产生尿酸，糖类的厌氧分解而产生乳酸以及因氧化作用不完全而导致乙酰乙酸和β-羟基丁酸的生成等。体内代谢也生成磷酸和硫酸。代谢过程也可以产生NaHCO3。这些代谢产生的酸或碱进入血液并没有引起pH发生明显的变化，这说明血液具有足够的缓冲作用，也说明体内有着有效的生理作用支配着体内能及时地得到缓冲物的不断补充。

正常人血浆的pH相当恒定。血液所以具有缓冲作用，是因为血液是一种很好的缓冲溶液。血液是一种缓冲溶液，含有多种缓冲体系。

血浆中：H2CO3——NaHCO3

NaH2PO4——Na2HPO4

HHb——NaHb（血浆蛋白及其钠盐）

HA——NaA（有机酸及其钠盐）

红细胞中：H2CO3——KHCO3

KH2PO4——K2HPO4

HHb——KHb

HA——KA

HHbO2——KHbO2（氧合血红蛋白及其他钾盐）

其中H2CO3——HCO-3缓冲对起主要作用，H2CO3主要以溶解状态的CO2形式存在于血液中。以上缓冲系中的共轭酸（如H2CO3）起抗碱作用，共轭碱（如HCO-3）起抗酸作用，使pH保持正常。当代谢过程产生比H2CO3更强的酸进入血液中，则与H＋结合生成H2CO3，又立刻被带到肺部分解成H2O＋CO2↑，呼出体外。反之，代谢过程产生碱性物质进入血液时，H2CO3立即与OH-作用，生成H2O和，经肾脏调节由尿排出，在临床检验中，常把血液中的浓度看作“碱储备”，作为一种常规来检查。理解和缓冲作用的基本原理，在医学上有重要的意义。

学习指导

本章小结

1.本章探讨溶液pH计算公式以及缓冲溶液。水分子间可发生质子传递反应，Kw称为水的质子自递平衡常数，又称水的离子积。Kw＝［H＋］［OH-］

2.强酸弱碱盐溶液的pH计算时应注意：①先写准弱酸弱碱的质子传递平衡，只有弱酸根、弱碱阳离子在溶液中能建立质子传递平衡；②离子酸、离子碱的Ka、Kb要用Ka＝

计算，然后再用近似条件判断，决定用公式求［H＋］［OH-］；③碱性溶液先求出［OH-］，可先算出pOH值，再算pH，pH＝14-pOH。

3.两性阴离子溶液，当cKa2＞20　Kw，且c＞20　Ka1时，水的质子传递反应可以忽略，又当两性物质溶液的浓度不是很小时，溶液中［H＋］的近似计算公式为：

缓冲溶液pH的近似计算公式

实践与思考

1.什么是缓冲溶液？试以血液中的H2CO3——缓冲系为例，说明缓冲作用的原理及其在医学上的重要意义。

2.取0.10mol/kg某一元酸溶液50g与20g　0.10mol/kg KOH溶液混合，将混合溶液稀释至100g，测得此溶液的pH为5.25，问此一元酸的解离常数是多少？

3.正常人血液中，［］＝24.0mmol/L、［CO2］溶解＝1.20mmol/L。若某人因腹泻使血浆中的［］减少到为原来的90%，试求此人血浆的pH，并判断是否会引起酸中毒（pH＜7.35）。已知H2CO3的pKa1′＝6.10。

4.用0.020mol/L H3PO4溶液和0.020mol/L NaOH溶液配制pH＝7.40的生理缓冲溶液100ml，需H3PO4和NaOH溶液各多少毫升？

（吴艳玲）