五、緩沖溶液在醫(yī)學(xué)上的意義
人體內(nèi)各種體液的PH值具有十分重要的意義。它們均控制在一狹小范圍內(nèi)。因?yàn)橹挥性谶@范圍內(nèi)，機(jī)體的各種功能活動(dòng)才能正常進(jìn)行。離開正常范圍的少許變化尚能允許，但如變化太大，都可能引起體內(nèi)許多功能失調(diào)。
在體內(nèi)差不多每項(xiàng)代謝的結(jié)果都有酸產(chǎn)生，如有機(jī)食物被完全氧化而產(chǎn)生碳酸，嘌呤被氧化而產(chǎn)生尿酸，碳水化合物的厭氧分解而產(chǎn)生乳酸以及因氧化作用不完全而導(dǎo)致乙酰乙酸和в-羥基丁酸的生成等。體內(nèi)代謝也生成磷酸和硫酸。代謝過程也可以產(chǎn)生NaHCO3。這些代謝產(chǎn)生的酸或堿進(jìn)入血液并沒有引起PH值發(fā)生明顯的變化，這說明血液具有足夠的緩沖作用。也說明體內(nèi)有著有效的生理作用支配著體內(nèi)能及時(shí)地得到緩沖物的不斷補(bǔ)充。
正常人血漿的PH值相當(dāng)恒定。血液所以具有緩沖作用，是因?yàn)檠菏且环N很好的緩沖溶液。血液中存在下列緩沖系（HA表示有機(jī)酸)：
在這些緩沖系中，碳酸氫鹽緩沖系（HCO-3/H2CO3)在血液中濃度很高，對(duì)維持血液正常PH值的作用很重要。其次紅細(xì)胞中的血紅蛋白和氧合血紅蛋白緩沖系也很重要。這些緩沖系中的共軛酸（如H2CO3)起抗堿作用，共軛堿（如HCO-3)起抗酸作用，使PH值保持正常。
由于H2CO3-NaHCO3（或CO2-HCO-3)緩沖系在血漿中存在如下平衡：
當(dāng)人體內(nèi)各組織和細(xì)胞在代謝中產(chǎn)生的酸進(jìn)入血液時(shí)，血液中CO2-HCO-3緩沖系的共軛堿HCO-3就和H+反應(yīng)，并轉(zhuǎn)變?yōu)槠涔曹椝酘2CO3及CO2，即上述H2CO3離解平衡向左移動(dòng)。因碳酸僅輕度離解，所以，等于把加入的H+從溶液中有效地除去，維持PH基本不變。而溶解的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀郈O2從肺部呼出。如果代謝產(chǎn)生的堿進(jìn)入血液，則上述血液中的離解平衡向右移動(dòng)，從而抑制PH值的升高。而血液中升高的[HCO-3]可通過腎臟功能的調(diào)節(jié)使其濃度降低。
血液中其他緩沖系的抗酸抗堿作用和CO2-HCO-3緩沖作用的原理相似。而且，當(dāng)產(chǎn)生CO2過多時(shí)，主要是通過血紅蛋白和氧合血紅蛋白運(yùn)送到肺部排出，或通過磷酸緩沖系使[CO2]降低。至于降低的[HCO-3]也可以通過腎臟功能的調(diào)節(jié)使其在血液中的濃度升高，從而使[CO2]、[HCO-3]和[HCO-3]/[CO2]（溶解)都恢復(fù)正常。肺呼吸快些或慢些可調(diào)節(jié)CO2的量或酸量（呼吸慢則CO2積蓄)；而腎的功能之一是調(diào)節(jié)血液中HCO-3的濃度及磷酸鹽緩沖系的含量。肺和腎臟的協(xié)同調(diào)節(jié)操持[HCO-3]/[CO2]（溶解)=20/1，雖然這時(shí)緩沖比超出（10/1)-（1/10)范圍，可是緩沖容量仍然很大�？傊篜H值能保持正常范圍，是多種緩沖對(duì)的緩沖作用以及有效的生理調(diào)節(jié)作用的結(jié)果。
微生物的培養(yǎng)，組織切片和細(xì)菌染色，以及研究酶的催化，都需用一定PH值的緩沖溶液。在臨床檢驗(yàn)中，常把血液中HCO-3的濃度看作“堿儲(chǔ)備”，作為一種常規(guī)來檢查，也需要緩沖作用的知識(shí)。理解緩沖作用的基本原理和掌握這方面的基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)，在醫(yī)學(xué)上有重要的意義。
