酸碱平衡与肾脏排泄

关于酸碱平衡与肾脏排泄人体正常的生理活动和运动，除需要适宜的温度、渗透压等条件外，还需要保持体液酸碱平衡的相对恒定。酸碱平衡：机体通过血液缓冲系统、肺、肾来调节体内酸性和碱性物质的含量及比例，维持体液PH值恒定，称为酸碱平衡。第2页,共36页，2024年2月25日，星期天第一节酸碱物质的来源第3页,共36页，2024年2月25日，星期天

人体内的各种体液的酸碱度是不一致的，有些呈酸性，有些呈碱性。体液PH值体液PH值血浆7.35-7.45脑脊液7.35-7.45唾液6.30-7.10乳6.60-6.90胰液7.50-7.80泪7.4左右小肠液7.60左右尿4.80-7.50人体内各种体液的PH值第一节酸碱物质的来源第4页,共36页，2024年2月25日，星期天

二、体内酸性物质的来源

除食物、饮料和药物中的酸性物质外，体内代谢产生的酸性物质主要有两类：（一）碳酸（H2CO3）糖、脂肪和蛋白质在体内完全氧化后，生成CO2和H2O，它们可进一步结合成为碳酸，然后解离成氢离子（H－）和碳酸氢根离子（HCO3

）CO2＋H2OH2CO3H＋HCO3

除极少部分用于合成代谢外，生成的碳酸绝大部分在肺重新分解释放CO2，然后呼出体外，故称碳酸为挥发性酸。第5页,共36页，2024年2月25日，星期天二、固定酸

除CO2外，体内酸性物质的来源还包括含硫氨基酸氧化所生成的硫酸，含磷的核酸、蛋白质、磷脂分解所产生的磷酸，糖代谢中产生的乳酸和丙酮酸，脂肪酸氧化所产生的酮体等。由于这些酸性物质不能变成气体由肺呼出体外,故称固定酸,或非挥发性酸.体内酸性物质的来源

从事大强度剧烈运动时,由于糖酵解加强,乳酸生成量增加,可造成其在肌肉组织内和血液中大量堆积,成为运动时酸性物质的重要来源.

人体也可以从外界获得一些酸性物质,如:调味用的醋酸、饮料中的柠檬酸，但这些外源性物质数量很少，不是体内酸性物质的主要来源。第6页,共36页，2024年2月25日，星期天三、体内碱性物质的来源机体经代谢产生的碱性物质较少，体内碱性物质主要来自含有大量有机酸盐和无机盐的食物如：蔬菜、瓜果等。凡代谢产物能够增加体内氢离子（H

）含量的食物为成酸食物；能够增加体内HCO3含量的食物为成碱食物。第7页,共36页，2024年2月25日，星期天第二节酸碱平衡的调节

人体主要依靠血液缓冲作用、肺的呼吸作用和肾脏的排泄和重吸收等调节功能，维持体液PH值的稳定。第8页,共36页，2024年2月25日，星期天一、缓冲体系与缓冲作用缓冲体系：由弱酸以及弱酸与强碱生成的盐按一定比例组成的混合溶液称为缓冲体系。缓冲作用：缓冲体系具有缓冲酸、碱和保持相对PH值相对恒定的作用。第9页,共36页，2024年2月25日，星期天缓冲机理

当固定酸进入血液时，可产生以下反应：HA＋NaHCO3H2CO3

＋NaACO2＋H2O固定酸当碱性物质如Na2CO3进入血液时，可产生以下反应，使其碱性减弱。Na2CO3＋H2CO32NaHCO3生成过多的碳酸氢钠可由肾脏排除体外。第10页,共36页，2024年2月25日，星期天二、血液缓冲体系及其调节作用（一）血浆缓冲体系NaHCO3H2CO3

Na2HPO4NaH2PO4NaPrHPrPr代表蛋白质，其中NaHCO3H2CO3体系中的NaHCO3是血浆中主要的缓冲碱，它与H2CO3保持一定比值(20/1)，维持血液pH值恒定。(PH=7.4)

由上可知，NaHCO3是血浆中含量最多的碱性物质，在一定程度上可以代表对固定酸的缓冲能力，故把血浆中的碳酸氢钠看成是血浆中的碱储备。第11页,共36页，2024年2月25日，星期天(二)红细胞缓冲体系KHCO3H2CO3K2HPO4KH2PO4KHbHHbKHbO2HHb02（Hb代表血红蛋白），其中血红蛋白缓冲系是红细胞中的重要缓冲物质。血液缓冲体系

及其调节作用第12页,共36页，2024年2月25日，星期天三、肺对酸碱平衡的调节作用

肺通过CO2排出量的增加，控制体内H2CO3浓度，以维持NaHCO3的正常比值，调节体内酸碱平衡。当血液Pco2增加或PH下降时，呼吸中枢兴奋，呼吸运动加深加快，CO2排出量增加；反之，呼吸运动变浅、变慢，CO2排出量减少。第13页,共36页，2024年2月25日，星期天四、肾脏排泄及其对机体酸碱平衡和水平衡的调节作用（一）肾脏的排泄功能排泄：人体新陈代谢过程中产生的代谢产物，多余H2O和进入机体的各种异物经血液循环运送到排泄器官并排出体外的过程。第14页,共36页，2024年2月25日，星期天排泄途径排泄器官排泄物呼吸器官CO2、H2O、挥发性药物等消化道钙、镁、铁、磷等无机盐,胆色素,毒物等皮肤及汗腺水、盐类、少量尿素等肾脏水、尿素、肌酐、盐类、药物、毒物、色素等肾脏排泄及其对机体酸碱平衡

和水平衡的调节作用第15页,共36页，2024年2月25日，星期天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碱，保持血浆中的NaHCO3含量，保持血液PH值的恒定。当血浆NaHCO3浓度降低时，肾脏变加强酸性物质的排出和NaHCO3的重吸收，以恢复血浆NaHCO3的含量。相反，血浆NaHCO3过高，则增加对这些碱性物质的排出量，使血浆NaHCO3回降到真正的含量。第16页,共36页，2024年2月25日，星期天肾脏调节机体酸碱平衡的过程1、分泌H

，回收Na＋（肾小球滤液中NaHCO3重吸收）

当血浆PH值偏酸时，肾小管中碳酸酐酶能够使小管细胞中的CO2和H2O迅速生成H2CO3，后者可进一步解离出H＋和HC03－当PH值降低时，CO2＋H2O

H2CO3

H2CO3H

＋HCO3H

Na

NaHCO3而H

＋HCOH2CO3CO2＋H2O扩散入细胞内合成H2CO3第17页,共36页，2024年2月25日，星期天2、磷酸盐酸化正常人血浆中NaH2PO4/NaH2PO4的浓度比为4：1过程原尿流经远曲小管和肾小管上皮细胞分泌H＋

PH↓HNa

NaH2PO4＋HNaH2PO4＋NaNa＋HCO3ˉNaHCO3回收入血肾脏调节机体酸碱

平衡的过程第18页,共36页，2024年2月25日，星期天3、分泌NH3

当体内酸性物质过多时，肾小管上皮细胞分泌的NH3与氢离子结合，生成NH4，NH4与小管液中氯化钠中的钠离子置换，生成氯化铵，并随尿液排出体外。而钠离子与碳酸氢根离子结合，生成NaHCO3，重新回收入血，维持NaHCO3的稳定作用：“排酸保碱”

肾脏调节机体酸碱

平衡的过程第19页,共36页，2024年2月25日，星期天4、排出多余的碱

正常情况下，血浆中NaHCO3约为22-27mmol/L血液，若其浓度在13－21mmol/L血液时，原尿中的NaHCO3全部重吸收；若超过28mmol/L血液时，重吸收减少，排出多余的NaHCO3，维持血浆中NaHCO3的正常含量。第20页,共36页，2024年2月25日，星期天（三）肾脏在维持机体水平衡中的作用水是人体内重要的组成成分，是保持内环境稳定、维持正常物质代谢和生命活动的重要物质之一。生理情况下，体内水含量相当稳定，摄水量与排水量保持平衡。肾脏对机体水平衡的调节能力非常强。在大量饮水时，尿量增加，可达1500－2000ml/d，称为利尿；相反，在机体缺水时，尿量减少，仅有350－400ml/d。通过肾脏对机体水平衡的调节，无论饮水过多或过少，体内水份和细胞外液渗透压仍可维持或接近正常。第21页,共36页，2024年2月25日，星期天（四）运动对肾脏泌尿机能的影响1、运动对尿量及其成分的影响人体活动时，尤其是剧烈运动时，机体代谢活动增强，血液发生重新分配，道成肾血流量减少，肾小球滤过率下降致使尿量减少。剧烈运动时，机体还产生许多酸性代谢产物，所以运动后，尿pH值降低。第22页,共36页，2024年2月25日，星期天2、运动性蛋白尿健康人正常情况下，尿液中仅含微量的蛋白质，常规方法检测不出来，被视为尿蛋白阴性；但在剧烈运动或长时间大强度运动后，尿中会出现蛋白质，即尿蛋白阴性，经一定时间休息后，尿蛋白自行消失。这种健康人运动后出现的一次性或暂时性的尿蛋白为运动后蛋白尿。运动对肾脏泌尿机能的影响第23页,共36页，2024年2月25日，星期天（五）酸碱平衡紊乱

正常人体酸性和碱性物质的产生与消除保持动态平衡，血液pH值维持在7.35-7.45之间。酸碱平衡紊乱：人体因某些疾病的影响，可使机体物质代谢和水、电解质平衡甚至缓冲体系以及肺、肾功能受到影响，这些均可引起体内酸性、碱性物质过多或不足，从而产生酸中毒或碱中毒，这一病理过程称为酸碱平衡紊乱或简称酸碱失衡。第24页,共36页，2024年2月25日，星期天（六）酸碱平衡检测的主要指标1、pH值正常人血液的pH值比较恒定，平均值为7.4，动脉血的pH值为7.35－7.45之间，静脉血平均低0.02－0.10。

pH低于7.33为失代偿性酸中毒，高于7.45为失代偿性碱中毒。

pH在正常范围内也不一定表示没有酸碱平衡紊乱，因为代偿性的酸、碱中毒的pH正常。因此，在检测pH值时的同时还要配合其他指标的测定，才有利于作出准确的判断第25页,共36页，2024年2月25日，星期天2、CO2总量和CO2结合力

CO2结合力是指血浆中化合状态下的CO2量。

CO2在血浆中主要以HCO3ˉ的形式存在，代表体内中和固定酸的碱量，故一般将血液中NaCO3/HCO3ˉ称为碱储备。在测量过程中，血浆经与正常人的肺泡气平衡，测得CO2总量。酸碱平衡检测的主要指标第26页,共36页，2024年2月25日，星期天3、CO2分压当呼吸障碍，CO2大量停留，引起呼吸性酸中毒；反之，呼吸深而快时，易造成过度呼吸，CO2排出过多，出现呼吸性碱中毒。故Pco2是反映酸碱平衡紊乱中呼吸因素的重要指标。酸碱平衡检测的主要指标第27页,共36页，2024年2月25日，星期天4、真实碳酸氢盐和标准碳酸氢盐概念：真实碳酸氢盐是指人体血浆中的HCO3ˉ真实含量。正常值为21-26mmol/L。标准碳酸氢盐是指血浆在38°C、完全氧和及Pco2为40毫米汞柱的气体平衡的条件下HCO3ˉ浓度。在正常情况下，SB与AB的数值相同，但在发生代谢性酸中毒时SB值降低，代谢碱中毒时SB值升高。酸碱平衡检测的主要指标第28页,共36页，2024年2月25日，星期天

全血缓冲剂负离子浓度的总和组成：血浆红细胞中的碳酸氢盐血红蛋白血浆蛋白及血浆红细胞中的磷酸盐酸碱平衡检测的主要指标5、缓冲碱其中最主要的为血红蛋白和碳酸氢盐。正常值为45－52mmol/L。第29页,共36页，2024年2月25日，星期天碱过剩＝测出的缓冲减－正常缓冲减分类：全血碱过剩血浆碱过剩正常全血或者血浆碱的过剩量为－3.0－＋3.0mmol/L。固定酸减少，表示代谢性碱中毒；同时固定酸过剩，表示代谢性碱酸中毒。酸碱平衡检测的主要指标6、碱过剩第30页,共36页，2024年2月25日，星期天第三节

运动时机体酸碱平衡调节的特点运动时骨骼肌和血液pH的变化规律运动时体内酸性物质的来源运动时骨骼肌细胞内的缓冲作用第31页,共36页，2024年2月25日，星期天运动时骨骼肌和血液pH的变化规律从图中可以看出:骨骼肌细胞内和血液pH均随运动强度的增加表现出一致的下降趋势，这是因为骨骼肌内的酸性代谢产物（主要是乳酸）高于血液，而其酸碱缓冲能力低于血液所致。6.87.07.27.46.26.46.66.87.0动脉血PH值运动强度运动强度骨骼肌细胞PH值6.46.8骨骼肌细胞PH值第32页,共36页，2024年2月25日，星期天二、运动时体内酸性物质的来源1、ATP水解

ATP是骨骼肌细胞的直接能源，ATP水解时可释放氢离子

ATPADP＋Pi＋nH＋能量

2、6－磷酸葡萄糖和1－磷酸甘油的生成剧烈运动时，骨骼肌细胞内6－磷酸葡萄糖和1－磷酸甘油累积量增多，而生成这些物质则伴有H的释放：葡萄糖＋Pi6－磷酸葡萄糖＋nH

甘油＋Pi1－磷酸甘油＋nH

运动时机体酸碱平衡

调节的特点第33