病理生理學(xué)/什么是酸？什么是堿？
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（一）定義
在探討人體酸堿平衡障礙的文獻(xiàn)中，對(duì)于酸和堿有三種不同的定義。我們?cè)跁?shū)籍、雜志中，經(jīng)常可以見(jiàn)到三種定義混用，甚至并用，容易導(dǎo)致混亂。三種定義如下：
1.酸是陰離子，堿是陽(yáng)離子
堿（mEq/L血漿）酸（mEq/L血漿）
| Na+ | 142 | HCO3- | 27 |
| K+ | 4(5) | Cl- | 101(103) |
| Ca++ | 5 | HPO4= | 2 |
| Mg++ | 2 | SO4- | 1 |
| 153(154) | RCOO- | 6(5) | |
| 蛋白－ | 16 | ||
| 153（154） |
2.酸是固定陰離子，堿是固定陽(yáng)離子
| 堿 | 酸 |
| Na+ | Cl- |
| K+ | HPO4= |
| Ca++ | SO4- |
| Mg++ | RCOO- |
| 蛋白- |
“固定”是與“可揮發(fā)”相對(duì)應(yīng)而言的，意即不能揮發(fā)的意思。如HCO3-可以生成CO2而從呼吸排出，即為可揮發(fā)的，因而不列入酸這一項(xiàng)中。其實(shí)這個(gè)定義是為了糾正前一個(gè)定義中把HCO3-作為酸這一明顯錯(cuò)誤的。HCO3-在體液pH條件下系一堿性物質(zhì)，它能結(jié)合H+以減少［H+］的濃度。
3.酸是H+供給者，堿是接受者或OH-供給者
上述三種定義中的第三種是合理的，它與化學(xué)上的概念一致，也真正反映體內(nèi)離子的化學(xué)作用。即在體內(nèi)能解離生成H+者為酸，能接受H+者為堿。體液pH值就是反映體液中H+離子濃度的。酸堿平衡障礙所研究的基本變化就是［H+］在體液中的升降。
根據(jù)第三種定義則Na+、K+、Ca++、Mg++非酸亦非堿，所有表中所列的陰離子在體內(nèi)均起堿的作用。近年在酸堿平衡障礙的有關(guān)文獻(xiàn)中已逐步使用第三種概念以代替前二種。
（二）為什么會(huì)產(chǎn)生上述混亂？
這是因?yàn)檫^(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有直接測(cè)定血液pH值的臨床上適用的方便而準(zhǔn)確的方法。所使用的方法是比較煩瑣而且不夠精確。過(guò)去一直從其它離子的變動(dòng)間接判斷血液pH，所以上述混亂是歷史發(fā)展的原因造成的。
酸是陰離子、堿是陽(yáng)離子的這種定義是醫(yī)學(xué)引用化學(xué)概念發(fā)生偏差造成的。我們知道在電解槽中通直流電后，鹽類電解質(zhì)的陽(yáng)離子去至陰極附近，它們?cè)傥齇H-，因而使此處溶液變堿；陰離子則去至陽(yáng)極附近，再吸收H+而使此處溶液變酸。以NaCl水溶液電解為例，陰極附近有NaOH，陰極附近有HCl。最初化學(xué)上稱這些陽(yáng)離子如Na+等為“形成堿的離子(Base Formers)”，而稱Cl-等陰離子o “形成酸的離子(Acid Formers)”。使用中就習(xí)以為常把這些陽(yáng)離子稱為堿離子，陰離子稱為酸離子。須知，這是不正確的。
（三）如何把這三個(gè)定義聯(lián)系起來(lái)？
上述三種定義看起來(lái)是不同的，甚至截然相反，但是又都在使用。它們繁簡(jiǎn)不同地都可解釋酸堿平衡障礙，其間的關(guān)系如何，便需說(shuō)明。下列一個(gè)重要的化學(xué)緩沖反應(yīng)式可以幫助說(shuō)明：
陰離子（除HCO3-外）增多為何酸中毒？——陰離子不是酸，但又有高血氯性酸中毒的說(shuō)法（而Cl-是堿），這如何理解？這是因?yàn)槌鼿CO3-以外的陰離子增加時(shí)，在維持離子平衡的過(guò)程中，最容易變動(dòng)的HCO3-就減少（例如腎臟對(duì)它的重吸收減少，排出量就增加）。根據(jù)質(zhì)量作用定律，上面的化學(xué)反應(yīng)式右側(cè)的HCO3-不斷減少，反應(yīng)向右進(jìn)行，生成的H+就多，體液（H+）升高，pH值下降而趨于酸中毒。
陰離子（除HCO3-外）減少如何堿中毒？——與上面者相反，此時(shí)最容易變動(dòng)的HCO3-就增多，上面化學(xué)反應(yīng)式的反應(yīng)向左進(jìn)行，（H+）降低，pH值上升，趨于堿中毒。
陽(yáng)離子增多如何堿中毒？——通常陽(yáng)離子增多是伴以最易變動(dòng)的HCO3-相應(yīng)增多的，而HCO3-增多能使上述反應(yīng)式的反應(yīng)向左進(jìn)行，H+被消耗而減少，pH值上升而趨于堿中毒。但有時(shí)陽(yáng)離子增多并不伴有HCO3-增多，而是伴以其它陰離子如Cl-增加。此時(shí)HCO3-不增加，因而不發(fā)生堿中毒。所以說(shuō)，“陽(yáng)離子為堿，它的增加就會(huì)引起堿中毒”是不正確的。例如高鈉血癥、高鉀血癥并不與堿中毒等同。
陽(yáng)離子減少為何酸中毒？——通常陽(yáng)離子減少是伴以HCO3-相應(yīng)減少的，而HCO3-減少能使反應(yīng)向右進(jìn)行，［H+］升高，pH降低而趨于酸中毒，但有時(shí)陽(yáng)離子減少并不伴以HCO3-減少，因此陽(yáng)離子減少不一定酸中毒的。同時(shí)，也可看出第三種定義比較精確，接觸了問(wèn)題的根本。使用第三種定義，也使酸堿中毒的概念明確。
按照第三種定義，上面所列體內(nèi)陰離子均為堿，但它們的強(qiáng)弱不同。其強(qiáng)弱標(biāo)準(zhǔn)是以其接受H+的能力而定的。例如HCO3-比Cl-強(qiáng)的多，HCO3-是緩沖系統(tǒng)的重要緩沖堿，而Cl-則否。HCO3-接受H+生成H2CO3-，其在體內(nèi)的解離度僅為Cl-接受H+生成的HCl的1/1500。換言之HCO3-“抓住”H+抓得更牢固，而Cl-則“抓”得很不牢，因?yàn)轶w內(nèi)HCl幾乎全部是呈解離的。
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