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第九章 酸碱平衡

第九章 酸碱平衡. 第二节 酸碱平衡的调节. 目的 : 掌握尿的生成 掌握运动对尿的影响. 第一节 酸碱物质. 第三节 运动时机体酸碱平衡的调节. 第一节 酸碱物质 一、酸、碱与 PH 1 、概念 酸：凡是能释放质子的物质都是酸； 碱：凡是能接受质子的物质都是碱； pH 值：是溶液或体液 H + 浓度的负对数。即： pH= -lg[H + ] 2 、人体内各种体液的 pH 值 人体内各种体液的 pH 值 体液 pH 值 体液 pH 值

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第九章 酸碱平衡

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  1. 第九章 酸碱平衡 第二节 酸碱平衡的调节 目的:掌握尿的生成 掌握运动对尿的影响 第一节 酸碱物质 第三节 运动时机体酸碱平衡的调节

  2. 第一节 酸碱物质 一、酸、碱与PH 1、概念 酸：凡是能释放质子的物质都是酸； 碱：凡是能接受质子的物质都是碱； pH值：是溶液或体液H+浓度的负对数。即： pH= -lg[H+] 2、人体内各种体液的pH值 人体内各种体液的pH值 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 7.40左右 小肠液 7.60左右 尿 4.80~7.50

  3. 二、体内酸性物质 来源于食物、饮料、药物和体内代谢产物； （一）碳酸 三大营养物质在体内完全氧化生成的二氧化碳与 水结合成碳酸，且大部分从肺排出，故又称为挥发性 酸。 （二）固定酸 物质代谢过程中产生的乳酸、、硫酸、磷酸、酮 体等都是酸性物质，且不能从肺排出，称为固定酸。 三、体内碱性物质 体内代谢产生少量的碱性物质，如氨。食物中如 蔬菜、水果也含有碱性物质。 碱性物质在体内与H+结合起来或在肝内代谢或从 肾脏排出。

  4. 第二节 酸碱平衡的调节 一、缓冲体系与缓冲作用 1、缓冲体系： 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。 2、缓冲作用 体内的固定酸或碱可被所有的缓冲体系缓冲， 而挥发酸可由磷酸盐、血浆蛋白等缓冲体系缓 冲。

  5. 二、血液缓冲体系及调节作用 （一）血浆缓冲体系： NaHCO3/H2CO3；（保持20：1） 蛋白质钠盐/蛋白质；Na2HPO4/NaH2PO4。 （二）红细胞缓冲体系： KHCO3/H2CO3；血红蛋白钾盐/血红蛋白； 氧合血红蛋白钾盐/氧合血红蛋白； K2HPO4/KH2PO4。 （三）血液缓冲体系的相对作用 血液及血液和细胞间液不同化学缓冲体系的缓冲作用 缓冲体系 血液 血液与细胞间液 碳酸盐体系 1.0 1.0 磷酸盐体系 0.3 0.3 蛋白质体系 1.4 0.8 血红蛋白体系 5.3 1.5

  6. 三、肺对酸碱平衡的调节作用 肺是通过对CO2排出量的增减，控制体内H2CO3浓 度，以维持NaHCO3/H2CO3的正常比值，调节体内酸碱平 衡。 CO2的排泄受到呼吸中枢的调节，而呼吸中枢的活 动又受血液中PCO2 、[H+]等影响。 四、肾排泄及其对机体酸碱平衡和水平衡的调节作用

  7. 肾的血液循环特点 肾小球毛细血 管压可6OmmHg →利于滤过肾 小管毛细血管 压低→利于重 吸收血液经过 两次小动脉(入 球和出球小动 脉)和形成两套 毛细血管网(肾 小球和肾小管 处的毛细血管 网)

  8. （一）、肾脏的排泄功能 排泄：人体将代谢产物、多余的水分和盐类及 进入机体的各种异物，经血液循环由排泄器 官排出体外的过程。 人体的主要排泄途径： 排 泄 器 官 排 泄 物 呼吸器官 co2、水、挥发性药物等 消化器官 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

  9. 1、肾小球的滤过作用 2、肾小管与集合管的重吸收 3、肾小管与集合管的分泌作用 尿的生成过程：包括以下三个过程

  10. 1、肾小球的滤过作用 肾小球滤过--血液经肾小球毛细血管网，除血细胞和大分子蛋白质外，血浆中水和小分子物质滤入肾小囊内形成原尿的过程。 原尿：是血浆在肾小球毛细血管网的滤过液，其性质与血浆基本相同。 屏障 滤过三要素 动力 阻力

  11. 入球端 有效滤过压 =45 –(15+10) =15mmHg ＞0有滤液生成 出球端 有效滤过压 =45–(35+10) = 0mmHg ≤0无滤液生成 影响滤过的因素 1）.有效滤过压 有效滤过压：是肾小球滤过作用的动力 有效滤过压=肾小球毛细血管压-（血浆胶体渗透+囊内压） 特点：①正常时，毛细血管压和囊内压基本不变，胶体渗透压易变（胶体物质滤不出）。②正常时，出球段除血浆流量快时外，一般无滤出，故为滤过的贮备段。

  12. 肾小球毛细血管内皮 （1）滤过膜结构 基质 三层 内膜上有孔，通透性很大 肾小囊上皮 机械屏障作用↓→血尿（大分子物质透不过） （如：肾炎时因免疫反应蛋白分解酶的释放导 致滤过膜孔、裂增大） （2）通透性 静电屏障作用↓→蛋白尿 （如：肾炎时带负电荷的糖蛋白减少或消失） （3）面积： 正常时肾小球都活动滤过面积=1.5m2 急性肾炎→毛细血管腔狭窄或阻塞→滤过 面积↓→GFR↓→尿量↓ 2）.滤过膜面积及其通透性

  13. 3）、肾小球血浆流量 肾血浆流量：单位时间流经肾小球毛细血管的血浆量 肾血浆流量↗→胶体渗透压升高速度↘→有效滤 过压升↗→滤过率↗→尿↗ 肾脏在血压变动于80-18OmmHg范围内时，依靠其自 身调节可使血流量保持稳定。正常人安静时两侧肾脏 血流量每分钟为1.2升，每昼夜从肾小球滤过的血浆 总量可达170-180升，约为体重的3倍。 激烈运动时，由于肾交感神经活动加强和体液性 因素的影响和作用，体内血液重新分配使肾血流量大 为减少。在紧急情况下( 严重缺氧、二氧化碳增多、 失血和中毒性休克等)，也会使肾血流量显著减少。

  14. 小结：影响滤过的因素

  15. 不同物质 2、肾小管与集合管的重吸收 重吸收: 肾小管液内的物质经小管上皮细胞重新转到管外返回 血液的过程。 重吸收的特点 ① 选择性 不同物质、不同部位其吸收情况不同 全部吸收 Glucose Amino acid Vitamin 大部分吸收 H2O、Na+、 K+、Cl- 小部分吸收 尿酸、尿素 不吸收 肌酐 近球小管 主要重吸收部位 占60~70% 不同部位 髓袢、远球小管 占10% 集合管 约占10~20% ② 极限性 当某物质在血液中浓度达到某值时，重吸收达到 高峰。 如 血糖高于160~180mg%（8.88~9.99mmol•L-1）尿中可出现糖（肾糖阈）

  16. ③ 球管平衡 肾小球滤过率↗→重吸收↗ 一般重吸收率始终占滤过 率的65~70%左右，这样能保证尿不会大幅度变化及Na+贮量和 体液稳定。 重吸收机理 ①被动重吸收 滤液中的溶质通过肾小管 上皮细胞时，顺着浓度差和电位差起被 动扩散，将溶质扩散到小管外的血液中。 ②主动重吸收 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。在 转运过程中需消耗一定的能量。肾小管 的吸收大部分为主动重吸收。如葡萄糖、 氨基酸、Na+、Ca++等都是主动重吸收。

  17. 附:原尿与终尿的比较 到从量上看：原尿约为180升，而每天由膀胱经尿道排 出的尿量(即终尿)约1.5升，只占滤液的1%。 从成分上看：尿液的成分与去蛋白质的血浆相似，而尿 成分与血浆有很大差别。如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比滤液中的浓度增加许多 倍。

  18. 3、肾小管与集合管的分泌和排泄作用 分泌:肾小管上皮通过代谢将其产物排到小管液的过程 排泄:肾小管上皮将血液中的物质送到小管液中的过程 (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碱， 保持血浆中的NaHCO3含量，保持pH值。

  19. 1、分泌H+，回收Na+ 代谢产物CO2进入小管 上皮，在碳酸酐酶作用下 生成碳酸，再离解成H+和 HCO3-,伴随主动重吸收， 而起到排H+保Na+的作用。 2、磷酸盐酸化 在近曲小管滤液中磷酸 盐比例与血浆相同。当流经 远曲小管时，上皮细胞不断 分泌H+，尿液pH降低，H+与 滤液中Na+交换，回收Na+而 排出酸。

  20. 3、分泌NH3 小管上皮将谷氨酰胺等代 谢产生的NH3扩散到小管液， 随后与扩散到小管液中的H+ 结合成NH4+而排出。排泄时 Na+、HCO3-被重新吸收入血， 保证的NaHCO3恒定。 4、排出多余的碱 正常情况下，血浆中的NaHCO3约为22~27mmol/L。 当其浓度在13~21mmol/L时，原尿中的NaHCO3全部重 吸收，当超过28mmol/L时，则重吸收减少，排出多余 的NaHCO3 ，维持血浆NaHCO3的正常含量。

  21. 肾小管 集合管 大出汗→血浓缩→晶体压↗大失血→血容量↘→血浆流量↘ 抗利尿 激素↗ 重吸收↗→尿量↘保持水平衡 → （三）、肾在维持机体水平中的作用大量饮水时尿量增加可达1500~2000ml•d-1--称水利尿 （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尿：无色或微黄色，PH 5.0~7.0 1000~2000 ml•d-1正常（与饮水量有关） 100~500 ml•d-1少<100 ml•d-1无尿 >2500 ml•d-1多尿

  22. 2、运动性尿蛋白质 正常情况下，尿中含微量蛋白质(约2 mg%)，定性 为阴性。 1）运动性尿蛋白质：机体对大运动量不适应或长时 间大强度运动后，尿中不仅出现酸性物质，而且出现 蛋白质，经休息（24h）可处自行消失，健康人由于运 动引起的一过性尿蛋白。 2）运动性尿蛋白质测定的作用 ⑴ 评定负荷量和运动强度的大小； ⑵ 观察运动机体对负荷的适应能力； ⑶ 反映运动员的训练水平。 但只能在同一个体中进行比较。因为个体差异大。

  23. 3）影响运动尿蛋白质的因素 （1）运动项目 长距离跑、游泳、自行车、足球和赛艇等运动 后，运动员出现蛋白尿的阳性率高，排泄量也较大； 而体操、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。 （2）负荷量和运动强度 负荷量↑，阳性率和排出量↑ （3）个体差异 （4）机能状况 （5）年龄与环境

  24. 第三节 运动时机体酸碱平衡的调节 一、运动时骨骼肌和血液pH值的变化规律 不同运动强度pH值表现不同，随强度的加大，pH下降。 二、运动时体内酸性物质的来源 （一）ATP水解 ATP在水解时可释放H+，但对细胞内pH变化不产生 大的作用。 （二）6-磷酸葡萄糖和1-磷酸甘油的生成 剧烈运动时6-磷酸葡萄糖和1-磷酸甘油的生成，同 时伴有H+释放，对细胞内pH影响较小。 （三）乳酸的生成 剧烈运动，氧供不足，产生乳酸，而释放H+，影响 较大。 （四）不完全和完全氧化 完全氧化产生CO2,脂肪酸不完全氧化可生成酮体，而 释放H+。

  25. 三、运动时骨骼肌细胞内的缓冲作用 除血液中有缓冲调节外,肌肉细胞内也有缓冲调节酸 碱平衡的作用。 （一）化学缓冲作用 肌细胞内含有磷酸盐、碳酸盐、蛋白质等也具有缓 冲作用，但作用不太大。 （二）代谢缓冲作用 1.磷酸肌酸分解： CP+ADP+ nH+ ATP+C 2.次黄嘌呤核苷酸的生成: ATP+ nH+ IMP+2Pi+NH4+ 3.氨基酸的氧化： AA+H++O2 CO2+H2O+NH4+ 其中化学缓冲作用大于代谢缓冲作用。

  26. （三） H+、HCO3-的跨膜流动 运动时，肌细胞内生成的H+、HCO3-可通过细胞膜跨膜流动， 从而稳定细胞pH值发挥一定作用。 四、口服NaHCO3对体内酸碱平衡和运动成绩的作用 口服NaHCO3可延长耐力运动的 时间；但只适应于1~10分钟大 强度运动；剂量不超过300mg/Kg 体重，加入1000ml水中，运动 前后分次饮用

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