酸堿平衡與腎臟排泄

1、.第九章第九章 酸堿平衡與腎臟排泄酸堿平衡與腎臟排泄 . 學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1.掌握酸堿平衡的概念，熟悉體內(nèi)酸性和堿性物質(zhì)的來源； 2.掌握緩沖系統(tǒng)的概念和機體酸堿平衡的基本調(diào)節(jié)方式； 3.掌握運動時酸堿平衡變化及其調(diào)節(jié)的基本過程； 4.掌握腎臟尿生成的基本過程。.重點與難點重點與難點1、運動時酸堿平衡變化及其調(diào)節(jié)的基本過程；2、腎臟尿生成的基本過程。.o前言前言o人正常的生理活動和運動，除需要適宜的溫度、滲透壓等條件外，還需要保持人正常的生理活動和運動，除需要適宜的溫度、滲透壓等條件外，還需要保持體液酸堿度的相對恒定。如果酸堿度的變化超過一定范圍，將會引起組織代謝體液酸堿度的相對恒定。如

2、果酸堿度的變化超過一定范圍，將會引起組織代謝紊亂，進(jìn)而影響各種生理功能。紊亂，進(jìn)而影響各種生理功能。o機體在生命活動過程中不斷地產(chǎn)生酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)，同時又不斷地從食物機體在生命活動過程中不斷地產(chǎn)生酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)，同時又不斷地從食物中攝取酸堿物質(zhì)。中攝取酸堿物質(zhì)。機體通過血液緩沖系統(tǒng)、肺、腎來調(diào)節(jié)體內(nèi)酸性和堿性物質(zhì)機體通過血液緩沖系統(tǒng)、肺、腎來調(diào)節(jié)體內(nèi)酸性和堿性物質(zhì)的含量和比例，將多余的酸性和堿性物質(zhì)排出體外，使體液的含量和比例，將多余的酸性和堿性物質(zhì)排出體外，使體液pH值維持在相對恒值維持在相對恒定的范圍內(nèi)，這一過程稱為定的范圍內(nèi)，這一過程稱為酸堿平衡酸堿平衡。o機體通過調(diào)節(jié)，維持體液

3、酸堿度在相對恒定范圍平衡，如動脈血機體通過調(diào)節(jié)，維持體液酸堿度在相對恒定范圍平衡，如動脈血pH7.35 7.45.第一節(jié)第一節(jié) 酸堿物質(zhì)的來源酸堿物質(zhì)的來源 一、酸、堿與一、酸、堿與pHpH值值o酸：凡是能釋放質(zhì)子（H）的任何物質(zhì) 堿：凡是能接受質(zhì)子（H）的任何物質(zhì)opH值：用來衡量溶液或體液酸堿度的一把尺子。opH值7為堿性。酸酸堿堿7酸酸.o揮發(fā)酸：碳酸（揮發(fā)酸：碳酸（H H2 2COCO3 3） 糖、脂肪、蛋白質(zhì)在體內(nèi)完全氧化后，生成糖、脂肪、蛋白質(zhì)在體內(nèi)完全氧化后，生成COCO2 2和和H H2 2O O，他們，他們可進(jìn)一步結(jié)合成為碳酸，然后解離成氫離子和碳酸根離子?？蛇M(jìn)一步結(jié)合成為碳

4、酸，然后解離成氫離子和碳酸根離子。 COCO2 2+H+H2 2O HO H2 2COCO3 3 HH+ +HCO+HCO3 3- - 成人組織代謝每天產(chǎn)生成人組織代謝每天產(chǎn)生300-400L300-400L的的COCO2 2，這些，這些COCO2 2結(jié)合結(jié)合H H2 2O O生成生成碳酸后，可釋放碳酸后，可釋放15-20mol15-20mol的的H H 。肺排出，肺排出，呼吸因素呼吸因素o固定酸：固定酸：H H2 2SOSO4 4、H H2 2POPO4 4、乳酸、丙酮酸、酮體等。、乳酸、丙酮酸、酮體等。這些酸性物質(zhì)不能變?yōu)闅怏w有肺排出體外，故稱為固定酸或這些酸性物質(zhì)不能變?yōu)闅怏w有肺排出體外

5、，故稱為固定酸或非揮發(fā)性酸。非揮發(fā)性酸。 正常成人的生成量為正常成人的生成量為70mmol/d70mmol/d，或，或1mmol/d/kg.1mmol/d/kg. 腎臟排泄腎臟排泄, ,代謝因素代謝因素o從體外獲得酸性物質(zhì)：食物、飲料、藥物中的酸性物質(zhì)從體外獲得酸性物質(zhì)：食物、飲料、藥物中的酸性物質(zhì)如調(diào)味用的醋酸，飲料中的檸檬酸、蘋果酸等。如調(diào)味用的醋酸，飲料中的檸檬酸、蘋果酸等。二、酸性物質(zhì)的來源二、酸性物質(zhì)的來源(Source of acid)(Source of acid).三、堿性物質(zhì)的來源三、堿性物質(zhì)的來源(Source of base)(Source of base) o1 1、體

6、內(nèi)生成物質(zhì)代謝過程中產(chǎn)生少量的堿、體內(nèi)生成物質(zhì)代謝過程中產(chǎn)生少量的堿o2 2、食物（蔬菜和水果）為主要來源。能夠、食物（蔬菜和水果）為主要來源。能夠增加體內(nèi)增加體內(nèi)HCOHCO3 3- -根離子含量。根離子含量。 例如：檸檬酸鈉（弱堿性）例如：檸檬酸鈉（弱堿性）- -分解為有機酸根和鈉離子分解為有機酸根和鈉離子有機酸跟有機酸跟- -結(jié)合結(jié)合H H+ +生成檸檬酸生成檸檬酸在體內(nèi)繼續(xù)氧化為在體內(nèi)繼續(xù)氧化為coco2 2和和o o2 2或在肝或在肝臟合成唐元臟合成唐元- -是血中是血中H H+ +降低降低鈉離子鈉離子與與HCOHCO3 3- -結(jié)合結(jié)合提高血液中碳酸氫鹽的濃度提高血液中碳酸氫鹽的濃

7、度.四、食物與酸堿平衡四、食物與酸堿平衡o成酸食物：代謝產(chǎn)物能夠增加H+的食物o成堿食物：能夠增加體內(nèi)HCO32-的含量食物o對酸性食物的處理是體內(nèi)酸堿平衡的關(guān)鍵：因為正常人成酸食物和酸性代謝產(chǎn)物遠(yuǎn)超過成堿食物和堿性代謝產(chǎn)物。. 第二節(jié) 酸堿平衡的調(diào)節(jié)酸堿平衡酸堿平衡血液緩沖作用血液緩沖作用肺呼吸作用肺呼吸作用腎臟排泄和重吸收作用腎臟排泄和重吸收作用 .一、緩沖體系（一、緩沖體系（buffer systemsbuffer systems）與緩沖作用）與緩沖作用o緩沖體系：由弱酸（如H2CO3）以及強堿生成的鹽（如NaHCO3）按一定比例組成的混合溶液。o緩沖作用：該緩沖體系具有緩沖酸、堿和保持

8、pH值相對恒定的作用。.（一）血液緩沖體系（一）血液緩沖體系o血漿的緩沖體系有：血漿的緩沖體系有： NaHCO3 Na2HPO4 Na-Pr ; ; H2CO3 NaH2PO4 H-Pro紅細(xì)胞中緩沖體系有：紅細(xì)胞中緩沖體系有： KHCO3 K2HPO4 K-Hb K-HbO2 ; ; ; H2CO3 KH2PO4 H-Hb H-HbO2 oHb:血紅蛋白、血紅蛋白、HbO2:氧合血紅蛋白氧合血紅蛋白.表表1 全血各緩沖體系的比較全血各緩沖體系的比較o緩沖體系緩沖體系 占全血緩沖能力的百分?jǐn)?shù)（）占全血緩沖能力的百分?jǐn)?shù)（）oHbO2和和Hb 35o有機磷酸鹽有機磷酸鹽 3o無機磷酸鹽無機磷酸鹽

9、2o血漿蛋白血漿蛋白 7o血漿碳酸氫鹽血漿碳酸氫鹽 35o紅細(xì)胞碳酸氫鹽紅細(xì)胞碳酸氫鹽 18.o在血漿緩沖體系中，以碳酸氫鹽緩沖體系最在血漿緩沖體系中，以碳酸氫鹽緩沖體系最重要，重要，不僅因為血漿不僅因為血漿NaHCO3 /H2CO3的的緩沖能力強，還在于該體系易于調(diào)節(jié)緩沖能力強，還在于該體系易于調(diào)節(jié).o在紅細(xì)胞緩沖體系中以血紅蛋白及氧合血紅在紅細(xì)胞緩沖體系中以血紅蛋白及氧合血紅蛋白緩沖體系最為重要。蛋白緩沖體系最為重要。.（二）血液的緩沖作用（二）血液的緩沖作用o血漿的血漿的pH值主要取決于血漿中值主要取決于血漿中NaHCO3 /H2CO3的比值。的比值。o在正常情況下血漿在正常情況下血漿N

10、aHCO3濃度為濃度為24mmol/L， H2CO3濃度為濃度為1.2mmol/L, 兩者之比為兩者之比為20/1，只要只要NaHCO3 /H2CO3為為20/1，血漿，血漿pH即維持在即維持在7.35-7.45之間。之間。o酸堿平衡調(diào)節(jié)的實質(zhì)就是調(diào)節(jié)酸堿平衡調(diào)節(jié)的實質(zhì)就是調(diào)節(jié)NaHCO3與與H2CO3的比值。的比值。.即由亨德森哈塞巴即由亨德森哈塞巴（henderson-hassalbach）方程式計算得到：方程式計算得到：o NaHCO3 pH=pKa+lg H2CO3o其中其中pKa是是H2CO3解離常數(shù)的負(fù)對數(shù)，溫度在解離常數(shù)的負(fù)對數(shù)，溫度在37時為時為6.1。將數(shù)值代入上式得到：。將

11、數(shù)值代入上式得到： 20opH=6.1+lg 6.1+1.3=7.4 1o根據(jù)上式充分說明了血漿根據(jù)上式充分說明了血漿pH與血漿與血漿NaHCO3/H2CO3之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。只要只要NaHCO3 /H2CO3為為20/1，血漿，血漿pH即維持在即維持在7.4。由此可見，酸。由此可見，酸堿平衡調(diào)節(jié)的實質(zhì)就是調(diào)節(jié)堿平衡調(diào)節(jié)的實質(zhì)就是調(diào)節(jié)NaHCO3與與H2CO3的比值。的比值。.1血漿緩沖體系對固定酸的緩沖作用血漿緩沖體系對固定酸的緩沖作用oNaHCO3 /H2CO3是血漿中主要的緩沖對，主要有緩沖固定是血漿中主要的緩沖對，主要有緩沖固定酸（如硫酸、磷酸、酮體等）的作用。酸（如硫酸、磷酸、

12、酮體等）的作用。 HA+ NaHCO3 Na-A+H2CO3 （固定酸）（固定酸） （固定酸鈉）（固定酸鈉） H2O+CO2oCo2可由肺排出體外可由肺排出體外o另外，血漿中其它緩沖體系也有一定的作用：另外，血漿中其它緩沖體系也有一定的作用： HA+ NaPr Na-A+HPr HA+ Na2HPO4 Na-A+ Na H2PO4.2.血漿緩沖體系對對堿性物質(zhì)的緩沖作用血漿緩沖體系對對堿性物質(zhì)的緩沖作用o當(dāng)堿性物質(zhì)進(jìn)入血液后，可被當(dāng)堿性物質(zhì)進(jìn)入血液后，可被H2CO3、Na2HPO4、H-Pr緩沖使其緩沖使其堿性減弱：堿性減弱：o Na2CO3 H2CO3 NaHCO3o Na2CO3 NaH2

13、PO4 Na2HPO4 NaHCO3o Na2CO3 H-Pr Na-PrNaHCO3o 過多的過多的NaHCO3可由腎臟排出體外可由腎臟排出體外.3、血紅蛋白體系對揮發(fā)酸的緩沖、血紅蛋白體系對揮發(fā)酸的緩沖o O2 O2 .o通過改變呼吸運動，調(diào)節(jié)通過改變呼吸運動，調(diào)節(jié)CO2排出量，控制排出量，控制血漿血漿H2CO3濃度濃度 ，維持維持H2CO3/ NaHCO3的正常比值，調(diào)節(jié)體內(nèi)酸堿平衡。的正常比值，調(diào)節(jié)體內(nèi)酸堿平衡。二、肺對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用二、肺對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用.o調(diào)節(jié)機制調(diào)節(jié)機制o當(dāng)體內(nèi)產(chǎn)酸增多NaHCO3減少時，使 NaHCO3與H2CO3 比例20/1 pH 刺激主動脈弓及頸動

14、脈竇化學(xué)感受器呼吸加深加快 CO2排出增加NaHCO3與H2CO3 比例恢復(fù)正常 pH恢復(fù)正常o另外H2CO3增加 H2O+CO2刺激呼吸中樞呼吸加深加快 CO2排出增加。o延髓呼吸中樞對PCO2的變化非常敏感， PCO2的少量變化即可引起肺通氣深度和速度的變化。正常動脈血PCO2為5.33kPa，當(dāng)動脈血PCO2為8.4kPa時，肺通氣量可增加數(shù)倍。 如PCO2進(jìn)一步增加，呼吸中樞反而受到抑制，產(chǎn)生二氧化碳麻醉。.o定義：二氧化碳麻醉又稱肺性腦病或高碳酸血癥，是因各種慢性肺胸疾病伴發(fā)呼吸功能衰竭、導(dǎo)致低氧血癥和高碳酸血癥而出現(xiàn)的各種神經(jīng)精神癥狀的一種臨床綜合征。o二氧化碳是調(diào)節(jié)呼吸運動最重要

15、的生理性化學(xué)因素。一定水平的血二氧化碳分壓對維持呼吸中樞的基本活動是必需的。o吸入氣中的二氧化碳增加時，肺泡氣二氧化碳分壓隨之升高，動脈血二氧化碳分壓也升高，因而呼吸加深、加快，肺通氣量增加。肺通氣增加可使二氧化碳排出增加，使肺胞氣和動脈血二氧化碳分壓接近正常水平。但當(dāng)吸入氣二氧化碳分壓增加超過一定的水平，肺通氣量不能相應(yīng)增加，使肺泡氣和動脈血二氧化碳分壓顯著升高，導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括呼吸中樞活動的抑制，引起呼吸困難、頭痛、頭昏、甚至昏迷，出現(xiàn)二氧化碳麻醉。 小拓展二氧化碳麻醉二氧化碳麻醉. 排泄的定義及途徑排泄的定義及途徑 1 1、定義：排泄是指人體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物、定義：排泄

16、是指人體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物、 多余的水分和鹽分以及進(jìn)入機體的異物，多余的水分和鹽分以及進(jìn)入機體的異物， 經(jīng)過血經(jīng)過血 液循環(huán)由排泄器官排出體外的過程。液循環(huán)由排泄器官排出體外的過程。 2 2、途徑：、途徑： 排泄器官排泄器官 排泄物排泄物 呼吸器官呼吸器官 COCO2 2、少量水、少量水 消消 化化 道道 無機鹽等無機鹽等 皮膚及汗腺皮膚及汗腺 水、鹽等水、鹽等 腎腎 臟臟 尿液尿液 .1.2 影響濾過的因素：影響濾過的因素：有效濾過壓：有效濾過壓：毛細(xì)血管壓毛細(xì)血管壓- -（血漿膠體滲透壓（血漿膠體滲透壓+ +囊內(nèi)壓）囊內(nèi)壓）. 濾過膜濾過膜 通透性通透性: : 機械屏障作用（分

17、子篩）機械屏障作用（分子篩） 靜電屏障作用靜電屏障作用 病理狀態(tài)下，以上兩種效用受到破壞，出現(xiàn)蛋白尿。 面積面積: : 正常時腎小球都開放起慮過作用，濾過面積正常時腎小球都開放起慮過作用，濾過面積=1.5m=1.5m2 2. . 急性腎炎毛細(xì)血管狹窄濾過面積尿量 腎小球血漿流量腎小球血漿流量: :正常人安靜時兩側(cè)腎臟血流量每分鐘為正常人安靜時兩側(cè)腎臟血流量每分鐘為1.21.2升，每晝升，每晝 夜從腎小球濾過的血漿總量可達(dá)夜從腎小球濾過的血漿總量可達(dá)170-180170-180升，約為體重的升，約為體重的3 3倍。倍。腎血流量主要影響濾過平衡的位置。腎血流量增加時，腎小球毛 細(xì)血管內(nèi)血漿膠體滲透

18、壓的上升速度減慢，有濾過作用的腎小球毛細(xì) 血管段加長，從而使腎小球濾過率增加。.影響因素影響因素濾過率的變化濾過率的變化濾過膜濾過膜 濾過膜的孔徑濾過膜的孔徑濾過率濾過率（血尿）（血尿）濾過膜帶負(fù)電荷濾過膜帶負(fù)電荷對負(fù)電荷限制作用對負(fù)電荷限制作用濾過率濾過率（蛋白尿）（蛋白尿） 濾過膜面積濾過膜面積濾過率濾過率（腎炎，出現(xiàn)少尿）（腎炎，出現(xiàn)少尿）有效濾過壓有效濾過壓 毛細(xì)血管血壓毛細(xì)血管血壓濾過率濾過率（大失血）（大失血） 血漿膠體滲透壓血漿膠體滲透壓濾過率濾過率（快速大量輸液）（快速大量輸液） 囊內(nèi)壓囊內(nèi)壓濾過率濾過率（結(jié)石、腫瘤）（結(jié)石、腫瘤）腎小球血漿流量腎小球血漿流量濾過率濾過率.2

19、2、腎小管與集合管的重吸收作用、腎小管與集合管的重吸收作用 原尿在流經(jīng)腎小管和集合管是，腎小管和集合管不同部位能將大部分的水、原尿在流經(jīng)腎小管和集合管是，腎小管和集合管不同部位能將大部分的水、 全部的葡萄糖、氨基酸和大部分的無機鹽重新吸收進(jìn)入血液。全部的葡萄糖、氨基酸和大部分的無機鹽重新吸收進(jìn)入血液。.濾液（原尿）與尿比較：濾液（原尿）與尿比較：從量上看：原尿約為從量上看：原尿約為180180升，而每天由膀胱經(jīng)尿道排出的尿量升，而每天由膀胱經(jīng)尿道排出的尿量( (即終尿即終尿) )約約1.51.5升，只占濾液的升，只占濾液的1%1%。從成分上看：尿液的成分與去蛋白質(zhì)的血漿相似，濾液從成分上看：尿

20、液的成分與去蛋白質(zhì)的血漿相似，濾液中有葡萄糖而尿中沒有；尿素、肌酐及氨在尿中的濃度卻中有葡萄糖而尿中沒有；尿素、肌酐及氨在尿中的濃度卻比濾液中的濃度增加許多倍。比濾液中的濃度增加許多倍。.2.1 2.1 重吸收方式：重吸收方式：被動重吸收：被動重吸收：濾液中的溶質(zhì)通過腎小管上皮細(xì)胞時，濾液中的溶質(zhì)通過腎小管上皮細(xì)胞時，順著濃度差順著濃度差和和電位電位差差起被動擴散起被動擴散( (或彌散或彌散) )，將溶質(zhì)擴散到小管外的血液中。，將溶質(zhì)擴散到小管外的血液中。主動重吸收：主動重吸收：腎小管上皮細(xì)胞能腎小管上皮細(xì)胞能逆著濃度差逆著濃度差，將濾液中的溶質(zhì)轉(zhuǎn)運到血，將濾液中的溶質(zhì)轉(zhuǎn)運到血液內(nèi)。轉(zhuǎn)運是依靠

21、管膜的液內(nèi)。轉(zhuǎn)運是依靠管膜的載體和酶載體和酶組成的組成的“泵泵”來進(jìn)行的。（如：葡來進(jìn)行的。（如：葡萄糖、氨基酸、萄糖、氨基酸、NaNa+ +、K K+ +、CaCa+等）。等）。2.2 2.2 腎糖閾腎糖閾 生理學(xué)上將不出現(xiàn)尿糖現(xiàn)象的最高血糖濃度稱為腎糖閾。生理學(xué)上將不出現(xiàn)尿糖現(xiàn)象的最高血糖濃度稱為腎糖閾。 1.6g/L1.8G/L1.6g/L1.8G/L.3 3、腎小管與集合管的分泌或者排泄作用、腎小管與集合管的分泌或者排泄作用 管腔上皮細(xì)胞通過新陳代謝，將代謝物質(zhì)管腔上皮細(xì)胞通過新陳代謝，將代謝物質(zhì)分泌或直接排入分泌或直接排入到濾液的過程。到濾液的過程。包括：酸性物質(zhì)過多時，對包括：酸性

22、物質(zhì)過多時，對H+H+的分泌；對肌酐、馬尿酸以及一些藥物（如青霉素）的排泄。的分泌；對肌酐、馬尿酸以及一些藥物（如青霉素）的排泄。重重吸吸收收種類種類量量部位部位方式方式H H2 2O O99%99%除髓升支各段腎小管除髓升支各段腎小管被動滲透被動滲透電電解解質(zhì)質(zhì)NaNa99%99%除髓降支細(xì)段的各段除髓降支細(xì)段的各段主動和被動主動和被動ClCl99%99%同同NaNa被動被動HCOHCO3 3大部分大部分85%85%在近端小管在近端小管以以COCO2 2形式重吸收，形式重吸收，與與H H+ +分泌耦連（分泌耦連（1 1 1 1）K K+ +大部分大部分大多在近端小管大多在近端小管主動主動GS

23、GS和和AAAA100%100%全部在近端小管全部在近端小管主動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運分分泌泌種類種類部位部位方式方式特點特點H H+ +各段各段主動主動排酸保堿排酸保堿K K+ +遠(yuǎn)、集遠(yuǎn)、集主動（主動（Na-KNa-K交換）交換）與與Na-HNa-H交換相拮抗交換相拮抗NHNH3 3遠(yuǎn)、集遠(yuǎn)、集被動擴散被動擴散與與H+H+分泌和分泌和HCOHCO3 3的的重吸收相互促進(jìn)重吸收相互促進(jìn)腎腎小小管管和和集集合合管管的的重重吸吸收收與與分分泌泌.四、腎對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用四、腎對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用 腎臟對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用，主要是通過腎臟對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用，主要是通過泌泌H H+ + 、泌泌NH3、泌泌

24、K+ ，排除多余的酸性物質(zhì)，調(diào)節(jié)，排除多余的酸性物質(zhì)，調(diào)節(jié)血漿中血漿中NaHCO3的濃度，以維持血漿的濃度，以維持血漿pH值的恒值的恒定。定。.（一）腎小管泌（一）腎小管泌H H+ +及重吸收及重吸收NaNa+ +(H(H+ +- Na- Na+ +交換）交換）CO2 H2CO3H2OCO2H2O CANa+HCO3_血液血液 腎小管細(xì)胞腎小管細(xì)胞 腎小管腔腎小管腔 H2CO3H+Na+Na+HCO3_ HCO3_鈉泵鈉泵1、NaHCO3的重吸收的重吸收 .調(diào)節(jié)血漿調(diào)節(jié)血漿HCO3- 2.磷酸鹽酸化磷酸鹽酸化CO2 H2O CANa+HCO3_血液血液 腎小管細(xì)胞腎小管細(xì)胞 腎小管腔腎小管腔

25、Na+鈉泵鈉泵Na+NaHPO4_ NaH2PO4排酸排酸 H2CO3 HCO3-H+.o1 腎小管不同段保腎小管不同段保HCO3-和排和排H+的機的機制不同；制不同；o2 腎小管上皮細(xì)胞的碳酸酐酶活性對腎小管上皮細(xì)胞的碳酸酐酶活性對H+的分泌和的分泌和HCO3-的重吸收非常重要；的重吸收非常重要；o3 NH3的分泌受谷氨酰胺酶活性和的分泌受谷氨酰胺酶活性和H+的的分泌量影響；分泌量影響；o4 尿液酸化（尿液酸化（Na2HPO4 ） 排出一些排出一些H+3、腎小管、腎小管NH3的分泌及的分泌及Na的重吸收的重吸收（NH4+-Na+交換）交換）CO2 H2O CANa+HCO3_血液血液 腎小管

26、細(xì)胞腎小管細(xì)胞 腎小管腔腎小管腔 H2CO3H+Na+HCO3_鈉泵鈉泵Na+Cl_ NH4Cl谷氨酰胺谷氨酰胺 一般氨基酸一般氨基酸NH3.小結(jié)小結(jié)o1 腎小管不同段保腎小管不同段保HCO3-和排和排H+的機制的機制不同；不同；o2 腎小管上皮細(xì)胞的碳酸酐酶活性對腎小管上皮細(xì)胞的碳酸酐酶活性對H+的的分泌和分泌和HCO3-的重吸收非常重要；的重吸收非常重要；o3 NH3的分泌受谷氨酰胺酶活性和的分泌受谷氨酰胺酶活性和H+的分的分泌量影響；泌量影響；o4 尿液酸化（尿液酸化（Na2HPO4 ） 排出一些排出一些H+. 通過通過NaHCONaHCO3 3重吸收，重吸收， 防止防止NaHCONaH

27、CO3 3丟失丟失 通過通過磷酸鹽酸化和泌磷酸鹽酸化和泌 氨補充氨補充NaHCONaHCO3 3的消耗的消耗小結(jié)小結(jié).4.排出多余的堿（排出多余的堿（NaHCO3）o正常情況下，血漿中正常情況下，血漿中NaHCO3 含量約為含量約為2227mmol/L。o超過超過28mmol/L時，重吸收減少，排出多時，重吸收減少，排出多余的余的NaHCO3。.五、腎臟在維持機體水平衡中的作用五、腎臟在維持機體水平衡中的作用. .通過腎臟對機體水平衡的調(diào)節(jié)，無論飲水過多或過少，通過腎臟對機體水平衡的調(diào)節(jié)，無論飲水過多或過少，體內(nèi)水分和細(xì)胞外液滲透壓仍可維持正常；體內(nèi)水分和細(xì)胞外液滲透壓仍可維持正常；. .機體

28、調(diào)節(jié)水平衡有賴于機體調(diào)節(jié)水平衡有賴于腎外因素腎外因素，如抗利尿激素（，如抗利尿激素（ADHADH由下丘腦合成，由下丘腦合成，提高腎小管和集合管上皮細(xì)胞對水的通提高腎小管和集合管上皮細(xì)胞對水的通透性透性）。）。 a.a.大量出汗、腹瀉、嘔吐，引起血漿晶體滲透壓升高，大量出汗、腹瀉、嘔吐，引起血漿晶體滲透壓升高，ADHADH釋放增多，尿量減少；釋放增多，尿量減少； b.b.大量飲水后，血漿晶體滲透壓降低，大量飲水后，血漿晶體滲透壓降低，ADHADH釋放減少，釋放減少，水重吸收減少，尿量增多。水重吸收減少，尿量增多。 c.c.循環(huán)血量與動脈血壓對循環(huán)血量與動脈血壓對ADHADH釋放也有影響釋放也有影

29、響.六、運動對腎臟泌尿機能的影響六、運動對腎臟泌尿機能的影響 1.1.運動對尿量的影響運動對尿量的影響 運動時血液發(fā)生重新分配，腎血流量減少，尿量減少。運動時血液發(fā)生重新分配，腎血流量減少，尿量減少。運動時動脈血壓升高，運動時動脈血壓升高，ADHADH分泌增多，重吸收加強，尿量減少。分泌增多，重吸收加強，尿量減少。2.2.運動性蛋白尿：運動性蛋白尿：正常人在運動后出現(xiàn)的一過性蛋白尿。正常人在運動后出現(xiàn)的一過性蛋白尿。 特點：暫時性，休息特點：暫時性，休息消除消除 檢查目的：評定負(fù)荷量和運動強度；檢查目的：評定負(fù)荷量和運動強度； 觀察機體對負(fù)荷量的適應(yīng)能力；觀察機體對負(fù)荷量的適應(yīng)能力； 評價運動

30、員訓(xùn)練水平。評價運動員訓(xùn)練水平。 產(chǎn)生原因：一般公認(rèn)是由于運動負(fù)荷使腎小球濾過膜的通透性產(chǎn)生原因：一般公認(rèn)是由于運動負(fù)荷使腎小球濾過膜的通透性 改變而引起的。改變而引起的。.影響運動性蛋白尿的主要因素：影響運動性蛋白尿的主要因素：1.1.運動項目運動項目 長距離跑、游泳、自行車、足球和賽艇等運動后，運動員出現(xiàn)蛋白尿，長距離跑、游泳、自行車、足球和賽艇等運動后，運動員出現(xiàn)蛋白尿，排泄量也較大；排泄量也較大； 體操、舉重和射箭等項目在運動后，運動員出現(xiàn)蛋白尿的陽性率低，體操、舉重和射箭等項目在運動后，運動員出現(xiàn)蛋白尿的陽性率低，排泄量也少。排泄量也少。 2.2.負(fù)荷量和運動強度負(fù)荷量和運動強度3.

31、3.個體差異個體差異（不宜在不同人之間用蛋白尿指標(biāo)來比較器負(fù)荷量、訓(xùn)練水平（不宜在不同人之間用蛋白尿指標(biāo)來比較器負(fù)荷量、訓(xùn)練水平和機能狀況）和機能狀況） 4.4.機能狀況機能狀況 5.5.年齡與環(huán)境年齡與環(huán)境 .七七 酸堿平衡紊亂酸堿平衡紊亂 人體因為某些疾病的影響，可使機體物質(zhì)代人體因為某些疾病的影響，可使機體物質(zhì)代謝和水、電解質(zhì)平衡甚至緩沖體系以及肺、腎功謝和水、電解質(zhì)平衡甚至緩沖體系以及肺、腎功能受到影響，從而引起體內(nèi)酸性、堿性物質(zhì)過多能受到影響，從而引起體內(nèi)酸性、堿性物質(zhì)過多或不足，進(jìn)而產(chǎn)生酸中毒或堿中毒，這一病理過或不足，進(jìn)而產(chǎn)生酸中毒或堿中毒，這一病理過程稱為程稱為酸堿平衡紊亂酸堿

32、平衡紊亂，或簡稱，或簡稱酸堿失衡酸堿失衡。.(1) 酸中毒酸中毒(2) 堿中毒堿中毒1.pH (1) 呼吸性呼吸性 (2) 代謝性代謝性2.病因病因(1) 代償性代償性(2) 失代償性失代償性3.代償代償酸堿平衡紊亂的基本類型酸堿平衡紊亂的基本類型. 1 呼吸性酸中毒（呼吸性酸中毒（respiratory acidosis） o概念：概念：o由由 H2CO3 （PaCO2 ）原發(fā)性升高所引起的酸堿平衡紊亂）原發(fā)性升高所引起的酸堿平衡紊亂o原因和機制原因和機制：oCO2排出減少，吸入過多，使血漿排出減少，吸入過多，使血漿H2CO3升高升高 o1. 肺通氣障礙肺通氣障礙 2. CO2吸入過多吸入過

33、多. 2 呼吸性堿中毒呼吸性堿中毒 (respiratory alkalosis） o概念：概念： o由由 H2CO3 （PaCO2 ） 原發(fā)性降低所引起的酸堿平衡紊亂原發(fā)性降低所引起的酸堿平衡紊亂o基本機制：基本機制：o通氣過度，通氣過度，CO2呼出過多，使血中呼出過多，使血中H2CO3降低降低 1 低張性缺氧低張性缺氧 2 肺疾患肺疾患 3 呼吸中樞受刺激呼吸中樞受刺激 4 人工呼吸機使用不當(dāng)人工呼吸機使用不當(dāng). 3 代謝性酸中毒（代謝性酸中毒（metabolic acidosis） 概念：概念： 血漿血漿HCO3-的原發(fā)性減少所引起的酸堿平衡紊亂的原發(fā)性減少所引起的酸堿平衡紊亂o原因和原

34、因和機制機制：o1.固定酸生成固定酸生成消耗消耗HCO3-o2.HCO3-丟失丟失. 4 代謝性堿中毒（代謝性堿中毒（metabolic alkalosis）o概念：概念： 由血漿由血漿HCO3-的原發(fā)性升高引起的酸堿平衡紊亂的原發(fā)性升高引起的酸堿平衡紊亂o基本機制：基本機制： H+丟失，丟失，HCO3-過量負(fù)荷，使血中過量負(fù)荷，使血中HCO3-增多增多.5.5.代償性酸堿中毒代償性酸堿中毒o在酸堿平衡紊亂初期，盡管NaHCO3 和H2CO3的濃度已有改變，但因各種調(diào)節(jié)機制仍能較好的發(fā)揮作用，故NaHCO3 /H2CO3=20/1的比值可以保持不變，因而血液的PH值保持恒定，此時稱為代償性酸中

35、毒或堿中毒。.6.失代償性酸堿中毒o機體的代償作用是有限的，如果機體的代償機制發(fā)生異常，則血液不能保持20/1的比值，血液PH值也隨之發(fā)生改變，此時稱為失常性酸中毒或堿中毒。. 酸堿平衡的主要生化診斷指標(biāo)酸堿平衡的主要生化診斷指標(biāo) 從整體來說，細(xì)胞內(nèi)液對酸堿平衡的作用大于細(xì)胞外液，但當(dāng)機體受到內(nèi)源和外源酸堿劇烈沖擊時，細(xì)胞外液的緩沖作用首先發(fā)揮作用，且反應(yīng)快，效果顯著。 因此，可通過檢測血液中的某些指標(biāo)來確定酸堿平衡是否紊亂及代償情況。.（一）一） 血漿血漿pH o概念：溶液中概念：溶液中H+濃度的負(fù)對數(shù)濃度的負(fù)對數(shù) o正常值：動脈血正常值：動脈血7.357.45o意義：區(qū)分酸堿中毒意義：區(qū)分

36、酸堿中毒7.35 7.45酸中毒酸中毒6.8堿中毒堿中毒7.8deathdeathpH16 nmol/L40160【H+】.o因pKa為常數(shù)o故血pH HCO3-/ H2CO3 o該比值維持在20/1，pH就正常oHCO3-/ H2CO3 比值的改變，決定pH的改變pH =pKa + log HCO3- / H2CO3.（二）（二） 動脈血二氧化碳分壓動脈血二氧化碳分壓 （partial pressure of carbon dioxide, PCO2）o概念：物理溶解在血漿中的概念：物理溶解在血漿中的CO2所產(chǎn)生的張力所產(chǎn)生的張力o正常值：男：正常值：男：4.76.4kPa 女：女：4.36

37、.0kPao意義：反映呼吸因素的指標(biāo)意義：反映呼吸因素的指標(biāo)代謝性酸堿中毒，代謝性酸堿中毒， 血液血液PCO2無明顯變化無明顯變化呼吸性酸中毒，呼吸障礙，呼吸性酸中毒，呼吸障礙，co2大量潴留，大量潴留， PCO26.4kpa呼吸性堿中毒，呼吸深而快，呼吸性堿中毒，呼吸深而快，co2排出過多，排出過多， PCO24.3kpa.PCO2 6.4kPao反映的意義：反映的意義： 呼吸性酸中毒，呼吸性酸中毒， H2CO3 代償性堿中毒后的代償，代償性堿中毒后的代償， H2CO3 HCO3- / H2CO3 .（三）血漿（三）血漿CO2總量（總量（T-CO2)和二氧化碳結(jié)合力和二氧化碳結(jié)合力（CO2-

38、CP）1、血漿血漿CO2總量（總量（T-CO2）：）：為真實碳酸氫鹽和碳酸的總和。為真實碳酸氫鹽和碳酸的總和。 正常值：正常值：2328mmol/L。2、血漿血漿CO2-CP：是判斷酸堿平衡是否失常的重要指標(biāo)。是指血漿是判斷酸堿平衡是否失常的重要指標(biāo)。是指血漿中化合狀態(tài)下的中化合狀態(tài)下的co2的量，即的量，即100ml血漿在正常肺泡空氣壓力下血漿在正常肺泡空氣壓力下所能結(jié)合所能結(jié)合co2的毫升數(shù)，以容積的毫升數(shù)，以容積%表示。表示。 Co2在血液中主要以在血液中主要以HCO3-的形式存在，代表體內(nèi)中和固定的形式存在，代表體內(nèi)中和固定酸的堿量，故一般將血液中酸的堿量，故一般將血液中 NaHCO3

39、 / HCO3-稱為稱為堿儲備堿儲備。 正常值：正常值： 50-70容積容積%。 意意 義：義： 代謝性堿中毒、呼吸性酸中毒時，代謝性堿中毒、呼吸性酸中毒時，CO2-CP升高升高 代謝性酸中毒、呼吸性堿中毒時，代謝性酸中毒、呼吸性堿中毒時，CO2-CP降低降低.（四）實際碳酸氫鹽（四）實際碳酸氫鹽（AB）和標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽（）和標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽（SB） 1. AB（actual bicarbonate ) )o概念：概念：隔絕空氣的條件下取全血標(biāo)本分離血漿，測得血漿中隔絕空氣的條件下取全血標(biāo)本分離血漿，測得血漿中NaHCO3的真實含量。的真實含量。o正常值：正常值：AB：2126mmol/L（24mm

40、ol/L）o意義：意義： （1）判斷呼吸及代謝雙因素的指標(biāo)）判斷呼吸及代謝雙因素的指標(biāo) （2）AB與與SB差值反映呼吸因素的變化差值反映呼吸因素的變化 2. 標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽（標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽（standard bicarbonate ) )o概念：在標(biāo)準(zhǔn)條件下（概念：在標(biāo)準(zhǔn)條件下（380C、完全氧合、完全氧合、PCO240mmHg）測）測 得血漿中得血漿中HCO3-濃度濃度o正常值：正常值：2226mmol/L（24mmol/L）o意義：反映代謝因素的指標(biāo)意義：反映代謝因素的指標(biāo).概念：全血緩沖劑負(fù)離子濃度的總和，包括血 漿和紅細(xì)胞中的碳酸氫鹽、血紅蛋白、 血漿蛋白、血漿和紅細(xì)胞中的磷酸鹽。 最為主

41、要的是血紅蛋白和碳酸氫鹽。正常值：45-52mmol/L.（五）緩沖堿（五）緩沖堿（BB).（六）堿過剩（六）堿過剩（base excess ,BE）和堿缺失（）和堿缺失（base deficit,-BE） o概念：概念：o在標(biāo)準(zhǔn)條件下（在標(biāo)準(zhǔn)條件下（38380 0C C、 Hb 150g/LHb 150g/L、 SOSO2 2 100%100%、PCOPCO2 240 mmHg 40 mmHg ），將），將1L1L全血或血漿滴全血或血漿滴定到定到pHpH為為7.47.4時所用酸或鹼的量。時所用酸或鹼的量。o BE BE 用酸滴定稱鹼剩余用酸滴定稱鹼剩余 -BE -BE 用堿滴定稱鹼缺失用堿滴

42、定稱鹼缺失.o正常值：正常值：03 mmol/Lo意義：反映代謝因素的指標(biāo)意義：反映代謝因素的指標(biāo) BE為正值，說明為正值，說明BB增加，同時固定酸減少，表示代謝性堿中毒。增加，同時固定酸減少，表示代謝性堿中毒。 BE為負(fù)值，說明為負(fù)值，說明BB減少，同時固定酸過剩，表示代謝性酸中毒。減少，同時固定酸過剩，表示代謝性酸中毒。7.35 7.40 7.45酸中毒酸中毒6.8堿中毒堿中毒7.8pH1640160【H+】酸滴定，酸滴定，BE堿滴定，堿滴定，-BE BE：觀察酸堿平衡紊亂較為方便的指標(biāo).第三節(jié)第三節(jié) 運動時機體酸堿平衡調(diào)節(jié)的特點運動時機體酸堿平衡調(diào)節(jié)的特點一、運動時骨骼肌和血液一、運動時

43、骨骼肌和血液pH的變化規(guī)律的變化規(guī)律規(guī)律：隨著運動強度的增加表現(xiàn)出一致的下降趨勢，但骨骼肌細(xì)胞內(nèi)pH值總是較血液低0.40.6pH單位。原因：骨骼肌內(nèi)的酸性代謝產(chǎn)物（主要是乳酸）高于血液，而其酸堿緩沖能量低于血液。.二、運動時體內(nèi)酸性物質(zhì)的來源二、運動時體內(nèi)酸性物質(zhì)的來源（一）ATP水解： ATP ADP Pi +nH+ + 能量 ATP水解時釋放的H+與其他途徑相比相對較少，只對細(xì)胞局部的pH值產(chǎn)生瞬間影響。.（二）6-磷酸葡萄糖和1-磷酸甘油的生成：o劇烈運動時，骨骼肌細(xì)胞內(nèi)6磷酸葡萄糖和1磷酸甘油累積量增多，而生成這些物質(zhì)則伴有H+釋放，即：o葡萄糖 + Pi 6磷酸葡萄糖 + nH+

44、(pKa= 6.8) (pKa= 6.1)o甘 油 + Pi 1磷酸甘油 + nH+ (pKa= 6.8) (pKa= 6.44)o有研究認(rèn)為，在短時間的劇烈踏車運動時，由以上兩種反應(yīng)所釋放的H數(shù)量僅相當(dāng)于乳酸釋放H數(shù)量的4%，所以對細(xì)胞內(nèi)pH值的影響較小。.（三）乳酸的生成o乳酸是糖無氧酵解的產(chǎn)物，也是運動時體內(nèi)產(chǎn)生最多的代謝性酸性物質(zhì)，約占代謝性酸總量的95%；由于乳酸的pKa糖有氧代謝 生成（30秒、細(xì)胞質(zhì)），氧化（12分鐘、線粒體） 3、糖酵解供能為主的運動項目：30秒2分鐘最大強度：如速度耐力項目 （ 2001500米、100200米游泳、短距離速滑等）；非周期性體能項目（摔跤、柔道

45、、拳擊，武術(shù)）乳酸對運動能力的影響乳酸對運動能力的影響.乳酸排出量調(diào)節(jié)乳酸排出量調(diào)節(jié)乳酸的緩沖乳酸的緩沖：1、血液內(nèi)緩沖 2、骨骼肌內(nèi)緩沖乳酸的運轉(zhuǎn)乳酸的運轉(zhuǎn)：3、工作肌內(nèi)穿梭 4、經(jīng)血管的穿梭血液內(nèi)的緩沖血液內(nèi)的緩沖血漿：NAHCO3/H2CO3；NA2HPO4/NAH2PO4；蛋白質(zhì)鈉鹽/蛋白質(zhì)紅細(xì)胞： KHCO3/H2CO3 ；K2HPO4/KH2PO4； 血紅蛋白鉀鹽/血紅蛋白 ； 氧合血紅蛋白鉀鹽/氧合血紅蛋白.乳酸的轉(zhuǎn)運o工作肌中乳酸穿梭。指運動過程中肌肉生成的乳酸，在不同類型的肌纖維不同類型的肌纖維中進(jìn)行重新分配和代謝的過程。即肌肉收縮時，b型纖維中生成的乳酸不斷地“穿梭”進(jìn)入a型或型中被氧化利用過程。 o 血管的乳酸穿梭。指運動時肌肉生成的乳酸不