第8章酸碱平衡与肾脏排泄PPT课件

1、第第8 8章章 酸碱平衡与肾脏排泄酸碱平衡与肾脏排泄学习目标：学习目标： 1.1.掌握酸碱平衡的概念，熟悉体内酸性和碱性物质掌握酸碱平衡的概念，熟悉体内酸性和碱性物质 的来源；的来源； 2.2.掌握缓冲系统的概念和机体酸碱平衡的基本调节掌握缓冲系统的概念和机体酸碱平衡的基本调节 方式；方式； 3.3.掌握运动时酸碱平衡变化及其调节的基本过程；掌握运动时酸碱平衡变化及其调节的基本过程； 4.4.掌握肾脏尿生成的基本过程。掌握肾脏尿生成的基本过程。第一节第一节 酸碱物质的来源酸碱物质的来源一、酸、碱与一、酸、碱与pHpH值值 酸：能释放质子（酸：能释放质子（H H）的任何物质的任何物质 碱：凡是能

2、接受质子（碱：凡是能接受质子（H H）的物质的物质二、体内酸性物质的来源二、体内酸性物质的来源（一）（一）碳酸碳酸（H H2 2COCO3 3）：）： 组织代谢每天产生组织代谢每天产生300-400L300-400L的的COCO2 2， 可释放可释放15-20mol15-20mol的的H H （二）（二）固定酸固定酸：含硫氨基酸；含磷核酸；乳酸；丙酮酸等，：含硫氨基酸；含磷核酸；乳酸；丙酮酸等， 称为不可挥发酸，每天称为不可挥发酸，每天70mml70mml。三、体内碱性物质的来源三、体内碱性物质的来源 来自含有大量来自含有大量有机酸盐有机酸盐和和无机盐无机盐的食物，如蔬菜、的食物，如蔬菜、瓜果

3、等。能够增加体内瓜果等。能够增加体内HCOHCO3 3根离子含量。根离子含量。第二节第二节 酸碱平衡的调节酸碱平衡的调节一、缓冲体系（一、缓冲体系（buffer systemsbuffer systems）与缓冲作用）与缓冲作用 缓冲体系：由弱酸（如缓冲体系：由弱酸（如H H2 2COCO3 3）以及强碱生成的）以及强碱生成的 盐（如盐（如NaHCONaHCO3 3）按一定比例组成的混）按一定比例组成的混 合溶液。合溶液。 缓冲作用：该缓冲体系具有缓冲酸、碱和保持缓冲作用：该缓冲体系具有缓冲酸、碱和保持pHpH 值相对恒定的作用。值相对恒定的作用。 以血浆碳酸氢盐缓冲体系为例说明：以血浆碳酸氢

4、盐缓冲体系为例说明： HA+ HA+ NaHCONaHCO3 3 H H2 2COCO3 3 + + NaANaA NaNa2 2COCO3+ 3+ H H2 2COCO3 3 2 2 NaHCONaHCO3 3 （可由肾排出体外）（可由肾排出体外）二、血液缓冲体系及其调节作用二、血液缓冲体系及其调节作用（一）（一）血浆血浆缓冲体系最重要的是：缓冲体系最重要的是：NaHCONaHCO3 3/H/H2 2COCO3 3 碱储碱储：NaHCONaHCO3 3是血浆中含量最多的碱性物是血浆中含量最多的碱性物 质，质， 在一定在一定 程度上可以代表固定酸的缓冲能力，故把血浆中程度上可以代表固定酸的缓冲

5、能力，故把血浆中 的碳酸氢钠看成是血浆中的碱储备，简称碱储。的碳酸氢钠看成是血浆中的碱储备，简称碱储。（二）（二）红细胞红细胞缓冲体系最重要的是：血红蛋白缓冲缓冲体系最重要的是：血红蛋白缓冲体系，它对体系，它对H H2 2COCO3 3发挥巨大作用。发挥巨大作用。 COCO2 2进入血液后，大部分进入红细胞生成进入血液后，大部分进入红细胞生成H H2 2COCO3 3，KHbKHb与与H H2 2COCO3 3发生中和反应，生成发生中和反应，生成KHCOKHCO3 3发和发和HHbHHb，运输运输到肺，由到肺，由于于O O2 2的存在，的存在，HHbHHb与与O O2 2生成生成HHbOHHb

6、O2 2见，后者在再与见，后者在再与KHCOKHCO3 3 ）生成生成KHbOKHbO2 2与与H H2 2COCO3 3，前者还原为前者还原为KHbKHb，后者释放出，后者释放出COCO2 2。三、肺对酸碱平衡的调节作用三、肺对酸碱平衡的调节作用 肺通过对肺通过对COCO2 2排出量的增减，控制体内排出量的增减，控制体内H H2 2COCO3 3浓度，以维持浓度，以维持NaHCONaHCO3 3/H/H2 2COCO3 3的正常比值，调节体内的酸碱平衡。的正常比值，调节体内的酸碱平衡。四、肾脏排泄及其机体酸碱平衡和水平衡的调节作用四、肾脏排泄及其机体酸碱平衡和水平衡的调节作用（一）肾脏的排泄

7、功能（一）肾脏的排泄功能 排泄：人体在新陈代谢过程中产生的代谢产物、多余的水排泄：人体在新陈代谢过程中产生的代谢产物、多余的水分和进入机体的各种异物，排出体外的过程。排泄途径见下：分和进入机体的各种异物，排出体外的过程。排泄途径见下： 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 无机盐等无机盐等 皮肤及汗腺皮肤及汗腺 水、盐等水、盐等 肾肾 脏脏 尿液尿液 肾单位的基本结构肾单位的基本结构肾的血液循环特点：肾的血液循环特点： 肾小球肾小球毛细血管毛细血管压可达压可达6OmmHg6OmmHg利利于滤过，于滤过，肾小管肾小管毛细血管压毛细血管

8、压低低利于重吸收利于重吸收 血液经过两次小血液经过两次小动脉动脉( (入球和出球小入球和出球小动脉动脉) )和形成两套毛和形成两套毛细血管网。细血管网。尿液生成由：肾小球的滤过作用、肾小管与集合管的尿液生成由：肾小球的滤过作用、肾小管与集合管的重吸收重吸收 、肾小管与集合管的分泌作用、肾小管与集合管的分泌作用 形成。形成。1.1.肾小球滤过作用肾小球滤过作用： 指血液流过肾小球时指血液流过肾小球时, ,血浆中水分和小分子物血浆中水分和小分子物质通过滤过膜进入肾小囊形成原尿的过程。质通过滤过膜进入肾小囊形成原尿的过程。影响滤过的因素：影响滤过的因素：有效滤过压：有效滤过压：毛细血管压毛细血管压-

9、 -（血浆胶体渗透压（血浆胶体渗透压+ +囊内压）囊内压）. .滤过膜滤过膜 通透性通透性: : 机械屏障作用机械屏障作用 静电屏障作用静电屏障作用 面积面积: : 正常时肾小球都活动滤过面积正常时肾小球都活动滤过面积=1.5m=1.5m2 2. .急性急性 肾炎肾炎毛细血管狭窄毛细血管狭窄滤过面积滤过面积尿量尿量. .肾小球血浆流量肾小球血浆流量: :正常人安静时两侧肾脏血流量每正常人安静时两侧肾脏血流量每 分钟为分钟为1.21.2升，每昼夜从肾小球滤过的血浆总量可升，每昼夜从肾小球滤过的血浆总量可 达达170-180170-180升，约为体重的升，约为体重的3 3倍。倍。影响因素影响因素滤

10、过率的变化滤过率的变化滤过膜滤过膜 滤过膜的孔径滤过膜的孔径滤过率滤过率（血尿）（血尿）滤过膜带负电荷滤过膜带负电荷对负电荷限制作用对负电荷限制作用滤过率滤过率（蛋白尿）（蛋白尿） 滤过膜面积滤过膜面积滤过率滤过率（肾炎，出现少尿）（肾炎，出现少尿）有效滤过压有效滤过压 毛细血管血压毛细血管血压滤过率滤过率（大失血）（大失血） 血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压滤过率滤过率（快速大量输液）（快速大量输液） 囊内压囊内压滤过率滤过率（结石、肿瘤）（结石、肿瘤）肾小球血浆流量肾小球血浆流量滤过率滤过率二、肾小管与集合管的重吸收作用二、肾小管与集合管的重吸收作用小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回血液的过

11、程。小管上皮细胞将原尿中某些成分重新摄回血液的过程。重吸收方式：重吸收方式：被动重吸收：被动重吸收：滤液中的溶质通过肾小管上皮细胞滤液中的溶质通过肾小管上皮细胞时，顺着时，顺着浓度差浓度差和和电位差电位差起被动扩散起被动扩散( (或弥散或弥散) )，将溶质扩散到小管外的血液中。将溶质扩散到小管外的血液中。主动重吸收主动重吸收：肾小管上皮细胞能逆着浓度差，将：肾小管上皮细胞能逆着浓度差，将滤液中的溶质转运到血液内。转运是依靠管膜的滤液中的溶质转运到血液内。转运是依靠管膜的载体和酶载体和酶组成的组成的“泵泵”来进行的。（如：葡萄糖、来进行的。（如：葡萄糖、氨基酸、氨基酸、NaNa+ +、K K+

12、+、CaCa+等）。等）。三、肾小管与集合管的分泌或者排泄作用三、肾小管与集合管的分泌或者排泄作用 管腔上皮细胞通过新陈代谢，将代谢物质分泌到管腔的过程。管腔上皮细胞通过新陈代谢，将代谢物质分泌到管腔的过程。包括：酸性物质过多时，对包括：酸性物质过多时，对H+H+的分泌；对肌酐、马尿酸以及的分泌；对肌酐、马尿酸以及 一些药物（如青霉素）的排泄。一些药物（如青霉素）的排泄。重重吸吸收收种类种类量量部位部位方式方式H H2 2O O99%99%除髓升支各段肾小管除髓升支各段肾小管被动渗透被动渗透电电解解质质NaNa99%99%除髓降支细段的各段除髓降支细段的各段主动和被动主动和被动ClCl99%9

13、9%同同NaNa被动被动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，与与H H+ +分泌耦连（分泌耦连（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动主动GSGS和和AAAA100%100%全部在近端小管全部在近端小管主动转运主动转运分分泌泌种类种类部位部位方式方式特点特点H H+ +各段各段主动主动排酸保碱排酸保碱K K+ +远、集远、集主动（主动（Na-KNa-K交换）交换）与与Na-HNa-H交换相拮抗交换相拮抗NHNH3 3远、集远、集被动扩散被动扩散与与H+H+分泌和分泌和HCOHCO3 3的的重吸

14、收相互促进重吸收相互促进肾肾小小管管和和集集合合管管的的重重吸吸收收与与分分泌泌滤液（原尿）与尿比较：滤液（原尿）与尿比较：从量上看：原尿约为从量上看：原尿约为180180升，而每天由膀胱经尿道排出的尿升，而每天由膀胱经尿道排出的尿量量( (即终尿即终尿) )约约1.51.5升，只占滤液的升，只占滤液的1%1%。从成分上看：尿液的成分与去蛋白质的血浆相似，滤液从成分上看：尿液的成分与去蛋白质的血浆相似，滤液中有葡萄糖而尿中没有；尿素、肌酐及氨在尿中的浓度却中有葡萄糖而尿中没有；尿素、肌酐及氨在尿中的浓度却比滤液中的浓度增加许多倍。比滤液中的浓度增加许多倍。（二）肾脏在维持机体酸碱平衡中的作用（

15、二）肾脏在维持机体酸碱平衡中的作用 肾脏维持酸碱平衡主要是通过排出过多的酸或肾脏维持酸碱平衡主要是通过排出过多的酸或碱，保持血浆中的碱，保持血浆中的NaHCO3NaHCO3的含量，使的含量，使pHpH值恒定。值恒定。1.1. pHpH值偏酸时，分泌值偏酸时，分泌H H+ +、回收、回收NaNa H+ H+ HCO3-HCO3- H2CO3 H2CO3 CO2+H2O CO2+H2O Na+Na+CO2+H2OCO2+H2OH2CO3H2CO3HCO3- H+ HCO3- H+ HCO3- NaHCO3- NaNaHCO3NaHCO3H+H+H+ H+ NaHCO3NaHCO3中和中和血液血液肾

16、小管肾小管肾小管上皮细胞肾小管上皮细胞2.2.磷酸盐酸化磷酸盐酸化H+H+NaNa2 2HPOHPO4 4 Na+Na+ +NaHNaH2 2POPO4 4 肾小管肾小管肾小管上皮细胞肾小管上皮细胞H+Na+3.3.肾小管上皮细胞肾小管上皮细胞NHNH3 3的分泌的分泌 H+ H+ NH NH3 3 NHNH4 4+ + Cl- = NH+ + Cl- = NH4 4ClCl 置换置换Na+肾小管肾小管肾小管上皮细胞肾小管上皮细胞H+ H+ NHNH3 3Na+Na+NaHCONaHCO3 3排出排出4.4.排出多余的碱（排出多余的碱（NaHCO3NaHCO3）: :超过超过28mmol/L2

17、8mmol/L时。时。（三）肾脏在维持机体水平衡中的作用（三）肾脏在维持机体水平衡中的作用. .通过肾脏对机体水平衡的调节，无论饮水通过肾脏对机体水平衡的调节，无论饮水过多或过少过多或过少，体内水分和细胞外液渗透压仍可维持正常；体内水分和细胞外液渗透压仍可维持正常；. .机体调节水平衡有赖于机体调节水平衡有赖于肾外因素肾外因素，如抗利尿激素（，如抗利尿激素（ADHADH由下丘脑合成）。由下丘脑合成）。 a.a.大量出汗、腹泻、呕吐，引起血浆晶体渗透压大量出汗、腹泻、呕吐，引起血浆晶体渗透压 升高，升高，ADHADH释放增多，尿量减少；释放增多，尿量减少； b.b.大量饮水后，血浆晶体渗透压降低

18、大量饮水后，血浆晶体渗透压降低ADHADH释放减释放减 少，水重吸收减少，尿量增多。少，水重吸收减少，尿量增多。 c.c.循环血量与动脉血压对循环血量与动脉血压对ADHADH释放也有影响释放也有影响（四）运动对肾脏泌尿机能的影响（四）运动对肾脏泌尿机能的影响 1.1.运动对尿量的影响运动对尿量的影响 运动时血液发生重新分配，肾血流量减少，尿量减少。运动时血液发生重新分配，肾血流量减少，尿量减少。 运动时动脉血压升高，运动时动脉血压升高，ADHADH分泌增多，重吸收加强，分泌增多，重吸收加强， 尿量减少。尿量减少。 2.2.运动性蛋白尿：运动性蛋白尿：正常人在运动后出现的一过性蛋白尿。正常人在运

19、动后出现的一过性蛋白尿。 特点：暂时性，休息特点：暂时性，休息消除消除 检查目的：检查目的：评定负荷量和运动强度；评定负荷量和运动强度； 观察机体对负荷量的适应能力；观察机体对负荷量的适应能力； 评价运动员训练水平。评价运动员训练水平。 产生原因：一般公认是由于运动负荷使肾小球滤过膜产生原因：一般公认是由于运动负荷使肾小球滤过膜 的通透性改变而引起的。的通透性改变而引起的。影响运动性蛋白尿的主要因素：影响运动性蛋白尿的主要因素：1.1.运动项目运动项目 长距离跑、游泳、自行车、足球和赛艇等运动后，长距离跑、游泳、自行车、足球和赛艇等运动后，运动员出现蛋白尿，排泄量也较大；运动员出现蛋白尿，排泄

20、量也较大； 体操、举重和射箭等项目在运动后，运动员出现体操、举重和射箭等项目在运动后，运动员出现蛋白尿的阳性率低，排泄量也少。蛋白尿的阳性率低，排泄量也少。 2.2.负荷量和运动强度负荷量和运动强度3.3.个体差异个体差异 4.4.机能状况机能状况 5.5.年龄与环境年龄与环境 五五. .酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱 医学上把医学上把H H2 2COCO3 3原发性增多或减少引起的酸碱失原发性增多或减少引起的酸碱失衡称为呼吸性酸中毒和呼吸性碱中毒；衡称为呼吸性酸中毒和呼吸性碱中毒； 医学上把医学上把NaHCONaHCO3 3原发性增多或减少引起的酸碱失原发性增多或减少引起的酸碱失衡称为代谢性碱中毒

21、和代谢性酸中毒。衡称为代谢性碱中毒和代谢性酸中毒。 人体正常的机能活动和运动，需要保持体液酸人体正常的机能活动和运动，需要保持体液酸碱度的相对恒定。碱度的相对恒定。pHpH维持在维持在7.357.357.457.45之间。剧烈之间。剧烈运动时，肌细胞运动时，肌细胞 pHpH下降到下降到6.36.36.46.4之间，这是暂时之间，这是暂时性的，不属于医学中的酸中毒范畴。性的，不属于医学中的酸中毒范畴。六、酸碱平衡检测的主要指标六、酸碱平衡检测的主要指标（一）（一）pHpH值：值：低于低于7.337.33为失代偿性酸中毒，高于为失代偿性酸中毒，高于 7.457.45为失代偿性碱中毒。只是表明为失代

22、偿性碱中毒。只是表明 为失代偿性酸碱中毒，不能区分是为失代偿性酸碱中毒，不能区分是 呼吸性还是代谢性。呼吸性还是代谢性。（二）（二）COCO2 2总量和总量和COCO2 2结合力：结合力：血浆血浆COCO2 2总量为真实总量为真实 碳酸氢盐和碳酸的总和；碳酸氢盐和碳酸的总和； COCO2 2结合结合 力（力（COCO2 2CPCP）为血浆中化合状态下的）为血浆中化合状态下的 COCO2 2的量。的量。（三）（三）COCO2 2分压：分压：血液中物理性溶解的血液中物理性溶解的COCO2 2所呈现的所呈现的 张力。男性张力。男性4.74.76.46.4千帕；女性千帕；女性 4.34.36.06.0

23、千帕。千帕。（四）真实碳酸氢盐和标准碳酸氢盐：（四）真实碳酸氢盐和标准碳酸氢盐： 真实碳酸氢盐指血浆中的真实碳酸氢盐指血浆中的HCOHCO3 3- -的真实含量。的真实含量。 正常值为正常值为21-26mmol/L21-26mmol/L。 标准碳酸氢盐指血浆在标准碳酸氢盐指血浆在3838、完全氧合及、完全氧合及P PCO2CO2为为 4040毫米汞柱的气体平衡的条件下毫米汞柱的气体平衡的条件下HCOHCO3-3-的浓度。的浓度。（五）缓冲碱：（五）缓冲碱：全血缓冲碱指全血缓冲剂负离子浓度全血缓冲碱指全血缓冲剂负离子浓度 总和总和, ,正常值为正常值为45-52mmol/L45-52mmol/L

24、。（六）碱过剩（六）碱过剩: :分为全血碱过剩和血浆碱过剩，可用分为全血碱过剩和血浆碱过剩，可用 滴定法测定。滴定法测定。第三节第三节 运动时机体酸碱平衡调节的特点运动时机体酸碱平衡调节的特点一、运动时骨骼肌和血液一、运动时骨骼肌和血液pHpH的变化规律的变化规律 规律：随着运动强度的增加表现出一致的下降规律：随着运动强度的增加表现出一致的下降 趋势，但骨骼肌细胞内趋势，但骨骼肌细胞内pHpH值总是较血液值总是较血液 低低0.40.40.60.6pHpH单位。单位。 原因：骨骼肌内的酸性代谢产物（主要是乳酸）原因：骨骼肌内的酸性代谢产物（主要是乳酸） 高于血液，而其酸碱缓冲能量低于血液。高于血

25、液，而其酸碱缓冲能量低于血液。二、运动是体内酸性物质的来源二、运动是体内酸性物质的来源（一）（一）ATPATP水解：水解： ATP ADPATP ADPPi+nHPi+nH+ + + + 能能 ATPATP水解时释放的水解时释放的H+H+与其他途径相比相对较少，只与其他途径相比相对较少，只 对细胞局部的对细胞局部的pHpH值产生瞬间影响。值产生瞬间影响。（二）（二）6-6-磷酸葡萄糖和磷酸葡萄糖和1-1-磷酸甘油的生成：磷酸甘油的生成： 葡萄糖葡萄糖Pi 6-Pi 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖nHnH+ + 甘油甘油Pi 1-Pi 1-磷酸甘油磷酸甘油nHnH+ + 以上两种反应释放的以上两种反应释放的H+H+相当于乳酸释放相当于乳酸释放H+H+的的4 4。 对细胞内影响较小。对细胞内影响较小。（三）乳酸的生成：占代谢性酸总量（三）乳酸的生成：占代谢性酸总量9595（四）不完全和完全氧化（四）不完全和完全氧化： 不完全：在饥饿或糖尿病情况下，脂肪酸在一些组不完全：在饥饿或糖尿病情况下，脂肪酸在一些组 织不完全氧化产生酸性酮