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

第一节 酸碱物质 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

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。

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。

二、血液缓冲体系及调节作用 （一）血浆缓冲体系： NaHCO 3 /H 2 CO 3 ；（保持 20 ： 1 ） 蛋白质钠盐 / 蛋白质； Na 2 HPO 4 /NaH 2 PO 4 。 （二）红细胞缓冲体系： KHCO 3 /H 2 CO 3 ；血红蛋白钾盐 / 血红蛋白； 氧合血红蛋白钾盐 / 氧合血红蛋白； K 2 HPO 4 /KH 2 PO 4 。 （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 磷酸盐体系 蛋白质体系 血红蛋白体系

三、肺对酸碱平衡的调节作用 肺是通过对 CO 2 排出量的增减，控制体内 H 2 CO 3 浓 度，以维持 NaHCO 3 /H 2 CO 3 的正常比值，调节体内酸 碱平 衡。 CO 2 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 P CO2 、 [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

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)网)

（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 co 2 、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

尿的生成过程：包括以下三个过程 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

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。 1 、肾小球的滤过作用 屏障 滤过三要素 动力 阻力

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） 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 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。

2 ）. 滤过膜面积及其通透性 （ 3 ）面积：正常时肾小球都活动滤过面积 =1.5m 2 急性肾炎 → 毛细血管腔狭窄或阻塞 → 滤过 面积 ↓→GFR↓→ 尿量 ↓ 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） 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） （ 2 ）通透性

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 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。

小结：影响滤过的因素

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 H 2 O 、 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% （ 8.88~9.99mmolL -1 ）尿中可出 现糖（肾糖阈） 不同物质

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。

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。

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 NaHCO 3 含量，保持 pH 值。

1 、分泌 H + ，回收 Na + 代谢产物 CO 2 进入小管 上皮，在碳酸酐酶作用下 生成碳酸，再离解成 H + 和 HCO 3 -, 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。

3 、分泌 NH 3 小管上皮将谷氨酰胺等代 谢产生的 NH 3 扩散到小管液， 随后与扩散到小管液中的 H + 结合成 NH 4 + 而排出。排泄时 Na + 、 HCO 3 - 被重新吸收入血， 保证的 NaHCO 3 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 NaHCO 3 全部 重 吸收，当超过 28mmol/L 时，则重吸收减少，排出多 余 的 NaHCO 3 ，维持血浆 NaHCO 3 的正常含量。

（三）、肾在维持机体水平中的作用 大量饮水时尿量增加可达 1500~2000mld 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~ ~2000 mld -1 正常（与饮水量有关） 100~500 mld -1 少 <100 mld -1 无尿 >2500 mld -1 多尿 抗利尿 激素↗ 肾小管 集合管 重吸收↗ → 尿量↘保持水平衡 大出汗 → 血浓缩 → 晶体压↗ 大失血 → 血容量↘ → 血浆流量↘ →

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。

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

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 CO 2, 脂肪酸不完全氧化可生成酮体，而 释放 H + 。

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+NH 氨基酸的氧化： AA+H + +O 2 CO 2 +H 2 O+NH 4 + 其中化学缓冲作用大于代谢缓冲作用。

（三） H + 、 HCO 3 - 的跨膜流动 运动时，肌细胞内生成的 H + 、 HCO 3 - 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 NaHCO 3 对体内酸碱平衡和运动成绩的作用 口服 NaHCO 3 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