酸堿平衡與腎臟排泄

1、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(chēng)為酸堿平衡。,,,,,,第一節(jié),酸堿物質(zhì)的來(lái)源,,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。,人體內(nèi)各種體液的PH值,第一節(jié) 酸堿物質(zhì)的來(lái)源,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

2、要有兩類(lèi)：（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＋H2O H2CO3 H ＋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(chēng)碳酸為揮發(fā)性酸。,,,,,,,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

3、，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(chēng)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

4、。,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。,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

5、溶液稱(chēng)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。,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＋NaHCO3 H2CO3 ＋NaA CO2＋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＋H2CO3 2NaHCO3 生成過(guò)多的碳酸氫鈉可由腎臟排除體外。,,,,,,二

6、、血液緩沖體系及其調(diào)節(jié)作用,（一）血漿緩沖體系NaHCO3 H2CO3 Na2HPO4 NaH2PO4NaPr HPrPr代表蛋白質(zhì)，其中NaHCO3 H2CO3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

7、的堿儲(chǔ)備。,,,,,(二)紅細(xì)胞緩沖體系KHCO3 H2CO3K2HPO4 KH2PO4KHb HHbKHbO2 HHb02（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,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

8、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。,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。,排泄途徑,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,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

9、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。,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

10、HC03－當(dāng)PH值降低時(shí)，CO2＋ H2O H2CO3 H2CO3 H ＋HCO3H Na NaHCO3而H ＋HCO H2CO3 CO2＋H2O擴(kuò)散入細(xì)胞內(nèi)合成H2CO3,,,,,,,,,,,,,,,,,,,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

11、分泌H＋ PH↓H Na NaH2PO4＋H NaH2PO4＋Na Na ＋ HCO3ˉ NaHCO3回收入血,,,,,,腎臟調(diào)節(jié)機(jī)體酸堿 平衡的過(guò)程,,,,,,,,,,,,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

12、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,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。,（三）腎臟在維持

13、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(chēng)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。,（四）運(yùn)動(dòng)對(duì)腎臟泌尿機(jī)

14、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。,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

15、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,（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(chēng)為酸堿平衡紊亂或簡(jiǎn)稱(chēng)酸堿失衡。,（六）酸堿平衡檢測(cè)的主要指標(biāo),1

16、、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?、堿中毒的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,2、CO2總量和CO2結(jié)合力 CO2結(jié)合力是指血漿中化

17、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(chēng)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),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)

18、。,酸堿平衡檢測(cè)的主要指標(biāo),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),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

19、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。,,堿過(guò)剩＝測(cè)出的緩沖減－正常緩沖減分類(lèi)：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

20、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,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。,,,,6.8,7.0,7.2,7.4,,,,6.2,6.4,6.6,6.8,7.0,動(dòng)脈血PH值,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度

21、,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,骨骼肌細(xì)胞PH值,,6.4,6.8,骨骼肌細(xì)胞PH值,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 ATP ADP＋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＋Pi 6－磷酸