1、第8章 酸堿平衡與腎臟排泄學(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(jī)體酸堿平衡的基本調(diào)節(jié) 方式； 3.掌握運(yùn)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。第一節(jié) 酸堿物質(zhì)的來源一、酸、堿與pH值 酸：能釋放質(zhì)子（H）的任何物質(zhì) 堿：凡是能接受質(zhì)子（H）的物質(zhì)二、體內(nèi)酸性物質(zhì)的來源（一）碳酸（H2CO3）： 組織代謝每天產(chǎn)生300-400L的CO2， 可釋放15-20mol的H （二）固定酸：含硫氨基酸；含磷核酸；乳酸；丙酮酸等， 稱為不可揮發(fā)酸，每天70mml。三、體內(nèi)堿性物質(zhì)的來源 來自含有大量有機(jī)酸鹽和無機(jī)鹽的食物

2、，如蔬菜、瓜果等。能夠增加體內(nèi)HCO3根離子含量。第二節(jié) 酸堿平衡的調(diào)節(jié)一、緩沖體系（buffer systems）與緩沖作用 緩沖體系：由弱酸（如H2CO3）以及強(qiáng)堿生成的 鹽（如NaHCO3）按一定比例組成的混 合溶液。 緩沖作用：該緩沖體系具有緩沖酸、堿和保持pH 值相對恒定的作用。 以血漿碳酸氫鹽緩沖體系為例說明： HA+ NaHCO3 H2CO3 + NaA Na2CO3+ H2CO3 2 NaHCO3 （可由腎排出體外）二、血液緩沖體系及其調(diào)節(jié)作用（一）血漿緩沖體系最重要的是：NaHCO3/H2CO3 堿儲：NaHCO3是血漿中含量最多的堿性物 質(zhì)， 在一定 程度上可以代表固定酸的

3、緩沖能力，故把血漿中 的碳酸氫鈉看成是血漿中的堿儲備，簡稱堿儲。（二）紅細(xì)胞緩沖體系最重要的是：血紅蛋白緩沖體系，它對H2CO3發(fā)揮巨大作用。 CO2進(jìn)入血液后，大部分進(jìn)入紅細(xì)胞生成H2CO3，KHb與H2CO3發(fā)生中和反應(yīng)，生成KHCO3發(fā)和HHb，運(yùn)輸?shù)椒危捎贠2的存在，HHb與O2生成HHbO2見，后者在再與KHCO3 ）生成KHbO2與H2CO3，前者還原為KHb，后者釋放出CO2。三、肺對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用 肺通過對CO2排出量的增減，控制體內(nèi)H2CO3濃度，以維持NaHCO3/H2CO3的正常比值，調(diào)節(jié)體內(nèi)的酸堿平衡。四、腎臟排泄及其機(jī)體酸堿平衡和水平衡的調(diào)節(jié)作用（一）腎臟的排泄

4、功能 排泄：人體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物、多余的水分和進(jìn)入機(jī)體的各種異物，排出體外的過程。排泄途徑見下： 排泄器官 排泄物 呼吸器官 CO2、少量水 消 化 道 無機(jī)鹽等 皮膚及汗腺 水、鹽等 腎 臟 尿液 腎單位的基本結(jié)構(gòu)腎的血液循環(huán)特點： 腎小球毛細(xì)血管壓可達(dá)6OmmHg利于濾過，腎小管毛細(xì)血管壓低利于重吸收 血液經(jīng)過兩次小動脈(入球和出球小動脈)和形成兩套毛細(xì)血管網(wǎng)。尿液生成由：腎小球的濾過作用、腎小管與集合管的重吸收 、腎小管與集合管的分泌作用 形成。1.腎小球濾過作用： 指血液流過腎小球時,血漿中水分和小分子物質(zhì)通過濾過膜進(jìn)入腎小囊形成原尿的過程。影響濾過的因素：有效濾過壓：毛

5、細(xì)血管壓-（血漿膠體滲透壓+囊內(nèi)壓）.濾過膜 通透性: 機(jī)械屏障作用 靜電屏障作用 面積: 正常時腎小球都活動濾過面積=1.5m2.急性 腎炎毛細(xì)血管狹窄濾過面積尿量.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1.2升，每晝夜從腎小球濾過的血漿總量可 達(dá)170-180升，約為體重的3倍。影響因素濾過率的變化濾過膜 濾過膜的孔徑濾過率（血尿）濾過膜帶負(fù)電荷對負(fù)電荷限制作用濾過率（蛋白尿） 濾過膜面積濾過率（腎炎，出現(xiàn)少尿）有效濾過壓 毛細(xì)血管血壓濾過率（大失血） 血漿膠體滲透壓濾過率（快速大量輸液） 囊內(nèi)壓濾過率（結(jié)石、腫瘤）腎小球血漿流量濾過率二、腎小管與集合管的重吸收作用小管上皮細(xì)

6、胞將原尿中某些成分重新攝回血液的過程。重吸收方式：被動重吸收：濾液中的溶質(zhì)通過腎小管上皮細(xì)胞時，順著濃度差和電位差起被動擴(kuò)散(或彌散)，將溶質(zhì)擴(kuò)散到小管外的血液中。主動重吸收：腎小管上皮細(xì)胞能逆著濃度差，將濾液中的溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到血液內(nèi)。轉(zhuǎn)運(yùn)是依靠管膜的載體和酶組成的“泵”來進(jìn)行的。（如：葡萄糖、氨基酸、Na+、K+、Ca+等）。三、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)分泌到管腔的過程。包括：酸性物質(zhì)過多時，對H+的分泌；對肌酐、馬尿酸以及 一些藥物（如青霉素）的排泄。重吸收種類量部位方式H2O99%除髓升支各段腎小管被動滲透電解質(zhì)Na99%除髓降支細(xì)段的各段主動和

7、被動Cl99%同Na被動HCO3大部分85%在近端小管以CO2形式重吸收，與H+分泌耦連（11）K+大部分大多在近端小管主動GS和AA100%全部在近端小管主動轉(zhuǎn)運(yùn)分泌種類部位方式特點H+各段主動排酸保堿K+遠(yuǎn)、集主動（Na-K交換）與Na-H交換相拮抗NH3遠(yuǎn)、集被動擴(kuò)散與H+分泌和HCO3的重吸收相互促進(jìn)腎小管和集合管的重吸收與分泌濾液（原尿）與尿比較：從量上看：原尿約為180升，而每天由膀胱經(jīng)尿道排出的尿量(即終尿)約1.5升，只占濾液的1%。從成分上看：尿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比濾液中的濃度增加許多倍。（二）腎臟在維持機(jī)體酸

8、堿平衡中的作用 腎臟維持酸堿平衡主要是通過排出過多的酸或堿，保持血漿中的NaHCO3的含量，使pH值恒定。1. pH值偏酸時，分泌H+、回收Na H+ HCO3- H2CO3 CO2+H2O Na+CO2+H2OH2CO3HCO3- H+ HCO3- NaNaHCO3H+H+ NaHCO3中和血液腎小管腎小管上皮細(xì)胞2.磷酸鹽酸化H+Na2HPO4 Na+NaH2PO4 腎小管腎小管上皮細(xì)胞H+Na+3.腎小管上皮細(xì)胞NH3的分泌 H+ NH3 NH4+ + Cl- = NH4Cl 置換Na+腎小管腎小管上皮細(xì)胞H+ NH3Na+NaHCO3排出4.排出多余的堿（NaHCO3）:超過28mmo

9、l/L時。（三）腎臟在維持機(jī)體水平衡中的作用.通過腎臟對機(jī)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；.機(jī)體調(diào)節(jié)水平衡有賴于腎外因素，如抗利尿激素（ADH由下丘腦合成）。 a.大量出汗、腹瀉、嘔吐，引起血漿晶體滲透壓 升高，ADH釋放增多，尿量減少； b.大量飲水后，血漿晶體滲透壓降低ADH釋放減 少，水重吸收減少，尿量增多。 c.循環(huán)血量與動脈血壓對ADH釋放也有影響（四）運(yùn)動對腎臟泌尿機(jī)能的影響 1.運(yùn)動對尿量的影響 運(yùn)動時血液發(fā)生重新分配，腎血流量減少，尿量減少。 運(yùn)動時動脈血壓升高，ADH分泌增多，重吸收加強(qiáng)， 尿量減少。 2.運(yùn)動性蛋白尿：正常人在運(yùn)動后

10、出現(xiàn)的一過性蛋白尿。 特點：暫時性，休息消除 檢查目的：評定負(fù)荷量和運(yùn)動強(qiáng)度； 觀察機(jī)體對負(fù)荷量的適應(yīng)能力； 評價運(yùn)動員訓(xùn)練水平。 產(chǎn)生原因：一般公認(rèn)是由于運(yùn)動負(fù)荷使腎小球濾過膜 的通透性改變而引起的。影響運(yùn)動性蛋白尿的主要因素：1.運(yùn)動項目 長距離跑、游泳、自行車、足球和賽艇等運(yùn)動后，運(yùn)動員出現(xiàn)蛋白尿，排泄量也較大； 體操、舉重和射箭等項目在運(yùn)動后，運(yùn)動員出現(xiàn)蛋白尿的陽性率低，排泄量也少。 2.負(fù)荷量和運(yùn)動強(qiáng)度3.個體差異 4.機(jī)能狀況 5.年齡與環(huán)境 五.酸堿平衡紊亂 醫(yī)學(xué)上把H2CO3原發(fā)性增多或減少引起的酸堿失衡稱為呼吸性酸中毒和呼吸性堿中毒； 醫(yī)學(xué)上把NaHCO3原發(fā)性增多或減少引起

11、的酸堿失衡稱為代謝性堿中毒和代謝性酸中毒。 人體正常的機(jī)能活動和運(yùn)動，需要保持體液酸堿度的相對恒定。pH維持在7.357.45之間。劇烈運(yùn)動時，肌細(xì)胞 pH下降到6.36.4之間，這是暫時性的，不屬于醫(yī)學(xué)中的酸中毒范疇。六、酸堿平衡檢測的主要指標(biāo)（一）pH值：低于7.33為失代償性酸中毒，高于 7.45為失代償性堿中毒。只是表明 為失代償性酸堿中毒，不能區(qū)分是 呼吸性還是代謝性。（二）CO2總量和CO2結(jié)合力：血漿CO2總量為真實 碳酸氫鹽和碳酸的總和； CO2結(jié)合 力（CO2CP）為血漿中化合狀態(tài)下的 CO2的量。（三）CO2分壓：血液中物理性溶解的CO2所呈現(xiàn)的 張力。男性4.76.4千帕

12、；女性 4.36.0千帕。（四）真實碳酸氫鹽和標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽： 真實碳酸氫鹽指血漿中的HCO3-的真實含量。 正常值為21-26mmol/L。 標(biāo)準(zhǔn)碳酸氫鹽指血漿在38、完全氧合及PCO2為 40毫米汞柱的氣體平衡的條件下HCO3-的濃度。（五）緩沖堿：全血緩沖堿指全血緩沖劑負(fù)離子濃度 總和,正常值為45-52mmol/L。（六）堿過剩:分為全血堿過剩和血漿堿過剩，可用 滴定法測定。第三節(jié) 運(yùn)動時機(jī)體酸堿平衡調(diào)節(jié)的特點一、運(yùn)動時骨骼肌和血液pH的變化規(guī)律 規(guī)律：隨著運(yùn)動強(qiáng)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

13、乳酸） 高于血液，而其酸堿緩沖能量低于血液。二、運(yùn)動是體內(nèi)酸性物質(zhì)的來源（一）ATP水解： ATP ADPPi+nH+ + 能 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： 葡萄糖Pi 6-磷酸葡萄糖nH+ 甘油Pi 1-磷酸甘油nH+ 以上兩種反應(yīng)釋放的H+相當(dāng)于乳酸釋放H+的4。 對細(xì)胞內(nèi)影響較小。（三）乳酸的生成：占代謝性酸總量95（四）不完全和完全氧化： 不完全：在饑餓或糖尿病情況下，脂肪酸在一些組 織不完全氧化產(chǎn)生酸性酮體 完全氧化：能源物質(zhì)完全氧化生成CO2和H2O,如： CO2堆積，則CO2H2O H2CO3 三、運(yùn)動時骨骼肌細(xì)胞內(nèi)的緩沖作用（一）化學(xué)緩沖作用 骨骼肌含有較多的磷酸鹽化合物（緩沖1020）、重碳酸鹽化合物（緩沖2030）、蛋白質(zhì)和氨基酸（緩沖約60）。（二）代謝緩沖過程 代謝過程中產(chǎn)生一些堿性物質(zhì)或伴有一些對H+的攝?。?磷酸肌酸的分解：CP+ADP+nH+ ATP+C 次黃嘌呤核苷酸的生成(