酸堿平衡與腎臟排泄

關(guān)于酸堿平衡與腎臟排泄人體正常的生理活動(dòng)和運(yùn)動(dòng)，除需要適宜的溫度、滲透壓等條件外，還需要保持體液酸堿平衡的相對(duì)恒定。酸堿平衡：機(jī)體通過(guò)血液緩沖系統(tǒng)、肺、腎來(lái)調(diào)節(jié)體內(nèi)酸性和堿性物質(zhì)的含量及比例，維持體液PH值恒定，稱為酸堿平衡。第2頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)酸堿物質(zhì)的來(lái)源第3頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天

人體內(nèi)的各種體液的酸堿度是不一致的，有些呈酸性，有些呈堿性。體液PH值體液PH值血漿7.35-7.45腦脊液7.35-7.45唾液6.30-7.10乳6.60-6.90胰液7.50-7.80淚7.4左右小腸液7.60左右尿4.80-7.50人體內(nèi)各種體液的PH值第一節(jié)酸堿物質(zhì)的來(lái)源第4頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天

二、體內(nèi)酸性物質(zhì)的來(lái)源

除食物、飲料和藥物中的酸性物質(zhì)外，體內(nèi)代謝產(chǎn)生的酸性物質(zhì)主要有兩類：（一）碳酸（H2CO3）糖、脂肪和蛋白質(zhì)在體內(nèi)完全氧化后，生成CO2和H2O，它們可進(jìn)一步結(jié)合成為碳酸，然后解離成氫離子（H－）和碳酸氫根離子（HCO3

）CO2＋H2OH2CO3H＋HCO3

除極少部分用于合成代謝外，生成的碳酸絕大部分在肺重新分解釋放CO2，然后呼出體外，故稱碳酸為揮發(fā)性酸。第5頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、固定酸

除CO2外，體內(nèi)酸性物質(zhì)的來(lái)源還包括含硫氨基酸氧化所生成的硫酸，含磷的核酸、蛋白質(zhì)、磷脂分解所產(chǎn)生的磷酸，糖代謝中產(chǎn)生的乳酸和丙酮酸，脂肪酸氧化所產(chǎn)生的酮體等。由于這些酸性物質(zhì)不能變成氣體由肺呼出體外,故稱固定酸,或非揮發(fā)性酸.體內(nèi)酸性物質(zhì)的來(lái)源

從事大強(qiáng)度劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),由于糖酵解加強(qiáng),乳酸生成量增加,可造成其在肌肉組織內(nèi)和血液中大量堆積,成為運(yùn)動(dòng)時(shí)酸性物質(zhì)的重要來(lái)源.

人體也可以從外界獲得一些酸性物質(zhì),如:調(diào)味用的醋酸、飲料中的檸檬酸，但這些外源性物質(zhì)數(shù)量很少，不是體內(nèi)酸性物質(zhì)的主要來(lái)源。第6頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、體內(nèi)堿性物質(zhì)的來(lái)源機(jī)體經(jīng)代謝產(chǎn)生的堿性物質(zhì)較少，體內(nèi)堿性物質(zhì)主要來(lái)自含有大量有機(jī)酸鹽和無(wú)機(jī)鹽的食物如：蔬菜、瓜果等。凡代謝產(chǎn)物能夠增加體內(nèi)氫離子（H

）含量的食物為成酸食物；能夠增加體內(nèi)HCO3含量的食物為成堿食物。第7頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)酸堿平衡的調(diào)節(jié)

人體主要依靠血液緩沖作用、肺的呼吸作用和腎臟的排泄和重吸收等調(diào)節(jié)功能，維持體液PH值的穩(wěn)定。第8頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、緩沖體系與緩沖作用緩沖體系：由弱酸以及弱酸與強(qiáng)堿生成的鹽按一定比例組成的混合溶液稱為緩沖體系。緩沖作用：緩沖體系具有緩沖酸、堿和保持相對(duì)PH值相對(duì)恒定的作用。第9頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天緩沖機(jī)理

當(dāng)固定酸進(jìn)入血液時(shí)，可產(chǎn)生以下反應(yīng)：HA＋NaHCO3H2CO3

＋NaACO2＋H2O固定酸當(dāng)堿性物質(zhì)如Na2CO3進(jìn)入血液時(shí)，可產(chǎn)生以下反應(yīng)，使其堿性減弱。Na2CO3＋H2CO32NaHCO3生成過(guò)多的碳酸氫鈉可由腎臟排除體外。第10頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、血液緩沖體系及其調(diào)節(jié)作用（一）血漿緩沖體系NaHCO3H2CO3

Na2HPO4NaH2PO4NaPrHPrPr代表蛋白質(zhì)，其中NaHCO3H2CO3體系中的NaHCO3是血漿中主要的緩沖堿，它與H2CO3保持一定比值(20/1)，維持血液pH值恒定。(PH=7.4)

由上可知，NaHCO3是血漿中含量最多的堿性物質(zhì)，在一定程度上可以代表對(duì)固定酸的緩沖能力，故把血漿中的碳酸氫鈉看成是血漿中的堿儲(chǔ)備。第11頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天(二)紅細(xì)胞緩沖體系KHCO3H2CO3K2HPO4KH2PO4KHbHHbKHbO2HHb02（Hb代表血紅蛋白），其中血紅蛋白緩沖系是紅細(xì)胞中的重要緩沖物質(zhì)。血液緩沖體系

及其調(diào)節(jié)作用第12頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、肺對(duì)酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用

肺通過(guò)CO2排出量的增加，控制體內(nèi)H2CO3濃度，以維持NaHCO3的正常比值，調(diào)節(jié)體內(nèi)酸堿平衡。當(dāng)血液Pco2增加或PH下降時(shí)，呼吸中樞興奮，呼吸運(yùn)動(dòng)加深加快，CO2排出量增加；反之，呼吸運(yùn)動(dòng)變淺、變慢，CO2排出量減少。第13頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、腎臟排泄及其對(duì)機(jī)體酸堿平衡和水平衡的調(diào)節(jié)作用（一）腎臟的排泄功能排泄：人體新陳代謝過(guò)程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，多余H2O和進(jìn)入機(jī)體的各種異物經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)送到排泄器官并排出體外的過(guò)程。第14頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天排泄途徑排泄器官排泄物呼吸器官CO2、H2O、揮發(fā)性藥物等消化道鈣、鎂、鐵、磷等無(wú)機(jī)鹽,膽色素,毒物等皮膚及汗腺水、鹽類、少量尿素等腎臟水、尿素、肌酐、鹽類、藥物、毒物、色素等腎臟排泄及其對(duì)機(jī)體酸堿平衡

和水平衡的調(diào)節(jié)作用第15頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天腎臟在維持機(jī)體酸堿平衡中的作用

腎臟維持酸堿平衡主要是通過(guò)排出過(guò)多的酸或堿，保持血漿中的NaHCO3含量，保持血液PH值的恒定。當(dāng)血漿NaHCO3濃度降低時(shí)，腎臟變加強(qiáng)酸性物質(zhì)的排出和NaHCO3的重吸收，以恢復(fù)血漿NaHCO3的含量。相反，血漿NaHCO3過(guò)高，則增加對(duì)這些堿性物質(zhì)的排出量，使血漿NaHCO3回降到真正的含量。第16頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天腎臟調(diào)節(jié)機(jī)體酸堿平衡的過(guò)程1、分泌H

，回收Na＋（腎小球?yàn)V液中NaHCO3重吸收）

當(dāng)血漿PH值偏酸時(shí)，腎小管中碳酸酐酶能夠使小管細(xì)胞中的CO2和H2O迅速生成H2CO3，后者可進(jìn)一步解離出H＋和HC03－當(dāng)PH值降低時(shí)，CO2＋H2O

H2CO3

H2CO3H

＋HCO3H

Na

NaHCO3而H

＋HCOH2CO3CO2＋H2O擴(kuò)散入細(xì)胞內(nèi)合成H2CO3第17頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、磷酸鹽酸化正常人血漿中NaH2PO4/NaH2PO4的濃度比為4：1過(guò)程原尿流經(jīng)遠(yuǎn)曲小管和腎小管上皮細(xì)胞分泌H＋

PH↓HNa

NaH2PO4＋HNaH2PO4＋NaNa＋HCO3ˉNaHCO3回收入血腎臟調(diào)節(jié)機(jī)體酸堿

平衡的過(guò)程第18頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、分泌NH3

當(dāng)體內(nèi)酸性物質(zhì)過(guò)多時(shí)，腎小管上皮細(xì)胞分泌的NH3與氫離子結(jié)合，生成NH4，NH4與小管液中氯化鈉中的鈉離子置換，生成氯化銨，并隨尿液排出體外。而鈉離子與碳酸氫根離子結(jié)合，生成NaHCO3，重新回收入血，維持NaHCO3的穩(wěn)定作用：“排酸保堿”

腎臟調(diào)節(jié)機(jī)體酸堿

平衡的過(guò)程第19頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、排出多余的堿

正常情況下，血漿中NaHCO3約為22-27mmol/L血液，若其濃度在13－21mmol/L血液時(shí)，原尿中的NaHCO3全部重吸收；若超過(guò)28mmol/L血液時(shí)，重吸收減少，排出多余的NaHCO3，維持血漿中NaHCO3的正常含量。第20頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天（三）腎臟在維持機(jī)體水平衡中的作用水是人體內(nèi)重要的組成成分，是保持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定、維持正常物質(zhì)代謝和生命活動(dòng)的重要物質(zhì)之一。生理情況下，體內(nèi)水含量相當(dāng)穩(wěn)定，攝水量與排水量保持平衡。腎臟對(duì)機(jī)體水平衡的調(diào)節(jié)能力非常強(qiáng)。在大量飲水時(shí)，尿量增加，可達(dá)1500－2000ml/d，稱為利尿；相反，在機(jī)體缺水時(shí)，尿量減少，僅有350－400ml/d。通過(guò)腎臟對(duì)機(jī)體水平衡的調(diào)節(jié)，無(wú)論飲水過(guò)多或過(guò)少，體內(nèi)水份和細(xì)胞外液滲透壓仍可維持或接近正常。第21頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天（四）運(yùn)動(dòng)對(duì)腎臟泌尿機(jī)能的影響1、運(yùn)動(dòng)對(duì)尿量及其成分的影響人體活動(dòng)時(shí)，尤其是劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體代謝活動(dòng)增強(qiáng)，血液發(fā)生重新分配，道成腎血流量減少，腎小球?yàn)V過(guò)率下降致使尿量減少。劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體還產(chǎn)生許多酸性代謝產(chǎn)物，所以運(yùn)動(dòng)后，尿pH值降低。第22頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、運(yùn)動(dòng)性蛋白尿健康人正常情況下，尿液中僅含微量的蛋白質(zhì)，常規(guī)方法檢測(cè)不出來(lái)，被視為尿蛋白陰性；但在劇烈運(yùn)動(dòng)或長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后，尿中會(huì)出現(xiàn)蛋白質(zhì)，即尿蛋白陰性，經(jīng)一定時(shí)間休息后，尿蛋白自行消失。這種健康人運(yùn)動(dòng)后出現(xiàn)的一次性或暫時(shí)性的尿蛋白為運(yùn)動(dòng)后蛋白尿。運(yùn)動(dòng)對(duì)腎臟泌尿機(jī)能的影響第23頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天（五）酸堿平衡紊亂

正常人體酸性和堿性物質(zhì)的產(chǎn)生與消除保持動(dòng)態(tài)平衡，血液pH值維持在7.35-7.45之間。酸堿平衡紊亂：人體因某些疾病的影響，可使機(jī)體物質(zhì)代謝和水、電解質(zhì)平衡甚至緩沖體系以及肺、腎功能受到影響，這些均可引起體內(nèi)酸性、堿性物質(zhì)過(guò)多或不足，從而產(chǎn)生酸中毒或堿中毒，這一病理過(guò)程稱為酸堿平衡紊亂或簡(jiǎn)稱酸堿失衡。第24頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天（六）酸堿平衡檢測(cè)的主要指標(biāo)1、pH值正常人血液的pH值比較恒定，平均值為7.4，動(dòng)脈血的pH值為7.35－7.45之間，靜脈血平均低0.02－0.10。

pH低于7.33為失代償性酸中毒，高于7.45為失代償性堿中毒。

pH在正常范圍內(nèi)也不一定表示沒(méi)有酸堿平衡紊亂，因?yàn)榇鷥斝缘乃帷A中毒的pH正常。因此，在檢測(cè)pH值時(shí)的同時(shí)還要配合其他指標(biāo)的測(cè)定，才有利于作出準(zhǔn)確的判斷第25頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、CO2總量和CO2結(jié)合力

CO2結(jié)合力是指血漿中化合狀態(tài)下的CO2量。

CO2在血漿中主要以HCO3ˉ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NaCO3/HCO3ˉ稱為堿儲(chǔ)備。在測(cè)量過(guò)程中，血漿經(jīng)與正常人的肺泡氣平衡，測(cè)得CO2總量。酸堿平衡檢測(cè)的主要指標(biāo)第26頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、CO2分壓當(dāng)呼吸障礙，CO2大量停留，引起呼吸性酸中毒；反之，呼吸深而快時(shí)，易造成過(guò)度呼吸，CO2排出過(guò)多，出現(xiàn)呼吸性堿中毒。故Pco2是反映酸堿平衡紊亂中呼吸因素的重要指標(biāo)。酸堿平衡檢測(cè)的主要指標(biāo)第27頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、真實(shí)碳酸氫鹽和標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽概念：真實(shí)碳酸氫鹽是指人體血漿中的HCO3ˉ真實(shí)含量。正常值為21-26mmol/L。標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽是指血漿在38°C、完全氧和及Pco2為40毫米汞柱的氣體平衡的條件下HCO3ˉ濃度。在正常情況下，SB與AB的數(shù)值相同，但在發(fā)生代謝性酸中毒時(shí)SB值降低，代謝堿中毒時(shí)SB值升高。酸堿平衡檢測(cè)的主要指標(biāo)第28頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天

全血緩沖劑負(fù)離子濃度的總和組成：血漿紅細(xì)胞中的碳酸氫鹽血紅蛋白血漿蛋白及血漿紅細(xì)胞中的磷酸鹽酸堿平衡檢測(cè)的主要指標(biāo)5、緩沖堿其中最主要的為血紅蛋白和碳酸氫鹽。正常值為45－52mmol/L。第29頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天堿過(guò)剩＝測(cè)出的緩沖減－正常緩沖減分類：全血堿過(guò)剩血漿堿過(guò)剩正常全血或者血漿堿的過(guò)剩量為－3.0－＋3.0mmol/L。固定酸減少，表示代謝性堿中毒；同時(shí)固定酸過(guò)剩，表示代謝性堿酸中毒。酸堿平衡檢測(cè)的主要指標(biāo)6、堿過(guò)剩第30頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)

運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體酸堿平衡調(diào)節(jié)的特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌和血液pH的變化規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)體內(nèi)酸性物質(zhì)的來(lái)源運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌細(xì)胞內(nèi)的緩沖作用第31頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌和血液pH的變化規(guī)律從圖中可以看出:骨骼肌細(xì)胞內(nèi)和血液pH均隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加表現(xiàn)出一致的下降趨勢(shì)，這是因?yàn)楣趋兰?nèi)的酸性代謝產(chǎn)物（主要是乳酸）高于血液，而其酸堿緩沖能力低于血液所致。6.87.07.27.46.26.46.66.87.0動(dòng)脈血PH值運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度骨骼肌細(xì)胞PH值6.46.8骨骼肌細(xì)胞PH值第32頁(yè),共36頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、運(yùn)動(dòng)時(shí)體內(nèi)酸性物質(zhì)的來(lái)源1、ATP水解

ATP是骨骼肌細(xì)胞的直接能源，ATP水解時(shí)可釋放氫離子

ATPADP＋Pi＋nH＋能量

2、6－磷酸葡萄糖和1－磷酸甘油的生成劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，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的釋放：葡萄糖＋Pi6－磷酸葡萄糖＋nH

甘油＋Pi1－磷酸甘油＋nH

運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體酸堿平衡

調(diào)節(jié)的特點(diǎn)第33