酸碱平衡与肾脏排泄

1、第九章第九章 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.掌握酸碱平衡的概念，熟悉体内酸性和碱性物质的来源； 2.掌握缓冲系统的概念和机体酸碱平衡的基本调节方式； 3.掌握运动时酸碱平衡变化及其调节的基本过程； 4.掌握肾脏尿生成的基本过程。重点与难点重点与难点1、运动时酸碱平衡变化及其调节的基本过程；2、肾脏尿生成的基本过程。o前言前言o人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，还需要保持人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度的相对恒定。如果酸碱度的变化超过一定范围，将会引起组织代谢体液酸碱度的相对恒定。如果酸碱度的

2、变化超过一定范围，将会引起组织代谢紊乱，进而影响各种生理功能。紊乱，进而影响各种生理功能。o机体在生命活动过程中不断地产生酸性物质和碱性物质，同时又不断地从食物机体在生命活动过程中不断地产生酸性物质和碱性物质，同时又不断地从食物中摄取酸碱物质。中摄取酸碱物质。机体通过血液缓冲系统、肺、肾来调节体内酸性和碱性物质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和比例，将多余的酸性和碱性物质排出体外，使体液的含量和比例，将多余的酸性和碱性物质排出体外，使体液pH值维持在相对恒值维持在相对恒定的范围内，这一过程称为定的范围内，这一过程称为酸碱平衡酸碱平衡。o机体通过调节，维持体液酸碱度在相

3、对恒定范围平衡，如动脉血机体通过调节，维持体液酸碱度在相对恒定范围平衡，如动脉血pH7.35 7.45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o酸：凡是能释放质子（H）的任何物质 碱：凡是能接受质子（H）的任何物质opH值：用来衡量溶液或体液酸碱度的一把尺子。opH值7为碱性。酸酸碱碱7酸酸o挥发酸：碳酸（挥发酸：碳酸（H H2 2COCO3 3） 糖、脂肪、蛋白质在体内完全氧化后，生成糖、脂肪、蛋白质在体内完全氧化后，生成COCO2 2和和H H2 2O O，他们，他们可进一步结合成为碳酸，然后解离成氢离子和碳酸根离子。可进一步结合成为碳酸，然后解离成

4、氢离子和碳酸根离子。 COCO2 2+H+H2 2O HO H2 2COCO3 3 HH+ +HCO+HCO3 3- - 成人组织代谢每天产生成人组织代谢每天产生300-400L300-400L的的COCO2 2，这些，这些COCO2 2结合结合H H2 2O O生成生成碳酸后，可释放碳酸后，可释放15-20mol15-20mol的的H H 。肺排出，肺排出，呼吸因素呼吸因素o固定酸：固定酸：H H2 2SOSO4 4、H H2 2POPO4 4、乳酸、丙酮酸、酮体等。、乳酸、丙酮酸、酮体等。这些酸性物质不能变为气体有肺排出体外，故称为固定酸或这些酸性物质不能变为气体有肺排出体外，故称为固定酸

5、或非挥发性酸。非挥发性酸。 正常成人的生成量为正常成人的生成量为70mmol/d70mmol/d，或，或1mmol/d/kg.1mmol/d/kg. 肾脏排泄肾脏排泄, ,代谢因素代谢因素o从体外获得酸性物质：食物、饮料、药物中的酸性物质从体外获得酸性物质：食物、饮料、药物中的酸性物质如调味用的醋酸，饮料中的柠檬酸、苹果酸等。如调味用的醋酸，饮料中的柠檬酸、苹果酸等。二、酸性物质的来源二、酸性物质的来源(Source of acid)(Source of acid)三、碱性物质的来源三、碱性物质的来源(Source of base)(Source of base) o1 1、体内生成物质代谢过

6、程中产生少量的碱、体内生成物质代谢过程中产生少量的碱o2 2、食物（蔬菜和水果）为主要来源。能够增、食物（蔬菜和水果）为主要来源。能够增加体内加体内HCOHCO3 3- -根离子含量。根离子含量。 例如：柠檬酸钠（弱碱性）例如：柠檬酸钠（弱碱性）- -分解为有机酸根和钠离子分解为有机酸根和钠离子有机酸跟有机酸跟- -结合结合H H+ +生成柠檬酸生成柠檬酸在体内继续氧化为在体内继续氧化为coco2 2和和o o2 2或在肝或在肝脏合成唐元脏合成唐元- -是血中是血中H H+ +降低降低钠离子钠离子与与HCOHCO3 3- -结合结合提高血液中碳酸氢盐的浓度提高血液中碳酸氢盐的浓度四、食物与酸碱

7、平衡四、食物与酸碱平衡o成酸食物：代谢产物能够增加H+的食物o成碱食物：能够增加体内HCO32-的含量食物o对酸性食物的处理是体内酸碱平衡的关键：因为正常人成酸食物和酸性代谢产物远超过成碱食物和碱性代谢产物。 第二节 酸碱平衡的调节酸碱平衡酸碱平衡血液缓冲作用血液缓冲作用肺呼吸作用肺呼吸作用肾脏排泄和重吸收作用肾脏排泄和重吸收作用 一、缓冲体系（一、缓冲体系（buffer systemsbuffer systems）与缓冲作用）与缓冲作用o缓冲体系：由弱酸（如H2CO3）以及强碱生成的盐（如NaHCO3）按一定比例组成的混合溶液。o缓冲作用：该缓冲体系具有缓冲酸、碱和保持pH值相对恒定的作用。

8、（一）血液缓冲体系（一）血液缓冲体系o血浆的缓冲体系有：血浆的缓冲体系有： NaHCO3 Na2HPO4 Na-Pr ; ; H2CO3 NaH2PO4 H-Pro红细胞中缓冲体系有：红细胞中缓冲体系有： KHCO3 K2HPO4 K-Hb K-HbO2 ; ; ; H2CO3 KH2PO4 H-Hb H-HbO2 oHb:血红蛋白、血红蛋白、HbO2:氧合血红蛋白氧合血红蛋白表表1 全血各缓冲体系的比较全血各缓冲体系的比较o缓冲体系缓冲体系 占全血缓冲能力的百分数（）占全血缓冲能力的百分数（）oHbO2和和Hb 35o有机磷酸盐有机磷酸盐 3o无机磷酸盐无机磷酸盐 2o血浆蛋白血浆蛋白 7o

9、血浆碳酸氢盐血浆碳酸氢盐 35o红细胞碳酸氢盐红细胞碳酸氢盐 18o在血浆缓冲体系中，以碳酸氢盐缓冲体系最在血浆缓冲体系中，以碳酸氢盐缓冲体系最重要，重要，不仅因为血浆不仅因为血浆NaHCO3 /H2CO3的的缓冲能力强，还在于该体系易于调节缓冲能力强，还在于该体系易于调节.o在红细胞缓冲体系中以血红蛋白及氧合血红在红细胞缓冲体系中以血红蛋白及氧合血红蛋白缓冲体系最为重要。蛋白缓冲体系最为重要。（二）血液的缓冲作用（二）血液的缓冲作用o血浆的血浆的pH值主要取决于血浆中值主要取决于血浆中NaHCO3 /H2CO3的比值。的比值。o在正常情况下血浆在正常情况下血浆NaHCO3浓度为浓度为24mm

10、ol/L， H2CO3浓度为浓度为1.2mmol/L, 两者之比为两者之比为20/1，只要只要NaHCO3 /H2CO3为为20/1，血浆，血浆pH即维持在即维持在7.35-7.45之间。之间。o酸碱平衡调节的实质就是调节酸碱平衡调节的实质就是调节NaHCO3与与H2CO3的比值。的比值。即由亨德森哈塞巴即由亨德森哈塞巴（henderson-hassalbach）方程式计算得到：方程式计算得到：o NaHCO3 pH=pKa+lg H2CO3o其中其中pKa是是H2CO3解离常数的负对数，温度在解离常数的负对数，温度在37时为时为6.1。将数值代入上式得到：。将数值代入上式得到： 20opH=

11、6.1+lg 6.1+1.3=7.4 1o根据上式充分说明了血浆根据上式充分说明了血浆pH与血浆与血浆NaHCO3/H2CO3之间的关系。之间的关系。只要只要NaHCO3 /H2CO3为为20/1，血浆，血浆pH即维持在即维持在7.4。由此可见，酸。由此可见，酸碱平衡调节的实质就是调节碱平衡调节的实质就是调节NaHCO3与与H2CO3的比值。的比值。1血浆缓冲体系对固定酸的缓冲作用血浆缓冲体系对固定酸的缓冲作用oNaHCO3 /H2CO3是血浆中主要的缓冲对，主要有缓冲固定是血浆中主要的缓冲对，主要有缓冲固定酸（如硫酸、磷酸、酮体等）的作用。酸（如硫酸、磷酸、酮体等）的作用。 HA+ NaHC

12、O3 Na-A+H2CO3 （固定酸）（固定酸） （固定酸钠）（固定酸钠） H2O+CO2oCo2可由肺排出体外可由肺排出体外o另外，血浆中其它缓冲体系也有一定的作用：另外，血浆中其它缓冲体系也有一定的作用： HA+ NaPr Na-A+HPr HA+ Na2HPO4 Na-A+ Na H2PO42.血浆缓冲体系对对碱性物质的缓冲作用血浆缓冲体系对对碱性物质的缓冲作用o当碱性物质进入血液后，可被当碱性物质进入血液后，可被H2CO3、Na2HPO4、H-Pr缓冲使其缓冲使其碱性减弱：碱性减弱：o Na2CO3 H2CO3 NaHCO3o Na2CO3 NaH2PO4 Na2HPO4 NaHCO3

13、o Na2CO3 H-Pr Na-PrNaHCO3o 过多的过多的NaHCO3可由肾脏排出体外可由肾脏排出体外3、血红蛋白体系对挥发酸的缓冲、血红蛋白体系对挥发酸的缓冲o O2 O2 o通过改变呼吸运动，调节通过改变呼吸运动，调节CO2排出量，控制排出量，控制血浆血浆H2CO3浓度浓度 ，维持维持H2CO3/ NaHCO3的正常比值，调节体内酸碱平衡。的正常比值，调节体内酸碱平衡。二、肺对酸碱平衡的调节作用二、肺对酸碱平衡的调节作用o调节机制调节机制o当体内产酸增多NaHCO3减少时，使 NaHCO3与H2CO3 比例20/1 pH 刺激主动脉弓及颈动脉窦化学感受器呼吸加深加快 CO2排出增加

14、NaHCO3与H2CO3 比例恢复正常 pH恢复正常o另外H2CO3增加 H2O+CO2刺激呼吸中枢呼吸加深加快 CO2排出增加。o延髓呼吸中枢对PCO2的变化非常敏感， PCO2的少量变化即可引起肺通气深度和速度的变化。正常动脉血PCO2为5.33kPa，当动脉血PCO2为8.4kPa时，肺通气量可增加数倍。 如PCO2进一步增加，呼吸中枢反而受到抑制，产生二氧化碳麻醉。o定义：二氧化碳麻醉又称肺性脑病或高碳酸血症，是因各种慢性肺胸疾病伴发呼吸功能衰竭、导致低氧血症和高碳酸血症而出现的各种神经精神症状的一种临床综合征。o二氧化碳是调节呼吸运动最重要的生理性化学因素。一定水平的血二氧化碳分压对

15、维持呼吸中枢的基本活动是必需的。o吸入气中的二氧化碳增加时，肺泡气二氧化碳分压随之升高，动脉血二氧化碳分压也升高，因而呼吸加深、加快，肺通气量增加。肺通气增加可使二氧化碳排出增加，使肺胞气和动脉血二氧化碳分压接近正常水平。但当吸入气二氧化碳分压增加超过一定的水平，肺通气量不能相应增加，使肺泡气和动脉血二氧化碳分压显著升高，导致中枢神经系统包括呼吸中枢活动的抑制，引起呼吸困难、头痛、头昏、甚至昏迷，出现二氧化碳麻醉。 小拓展二氧化碳麻二氧化碳麻醉醉 排泄的定义及途径排泄的定义及途径 1 1、定义：排泄是指人体在新陈代谢过程中产生的代谢产物、定义：排泄是指人体在新陈代谢过程中产生的代谢产物、 多余

16、的水分和盐分以及进入机体的异物，多余的水分和盐分以及进入机体的异物， 经过血经过血 液循环由排泄器官排出体外的过程。液循环由排泄器官排出体外的过程。 2 2、途径：、途径： 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 1.2 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- -（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（分子筛）机械屏障作用（分子筛） 静电屏障作用静电屏障

17、作用 病理状态下，以上两种效用受到破坏，出现蛋白尿。 面积面积: : 正常时肾小球都开放起虑过作用，滤过面积正常时肾小球都开放起虑过作用，滤过面积=1.5m=1.5m2 2. . 急性肾炎毛细血管狭窄滤过面积尿量 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分钟为正常人安静时两侧肾脏血流量每分钟为1.21.2升，每昼升，每昼 夜从肾小球滤过的血浆总量可达夜从肾小球滤过的血浆总量可达170-180170-180升，约为体重的升，约为体重的3 3倍。倍。肾血流量主要影响滤过平衡的位置。肾血流量增加时，肾小球毛 细血管内血浆胶体渗透压的上升速度减慢，有滤过作用的肾小球毛细 血管段加

18、长，从而使肾小球滤过率增加。影响因素影响因素滤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2 2、肾小管与集合管的重吸收作用、肾小管与集合管的重吸收

19、作用 原尿在流经肾小管和集合管是，肾小管和集合管不同部位能将大部分的水、原尿在流经肾小管和集合管是，肾小管和集合管不同部位能将大部分的水、 全部的葡萄糖、氨基酸和大部分的无机盐重新吸收进入血液。全部的葡萄糖、氨基酸和大部分的无机盐重新吸收进入血液。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量升，而每天由膀胱经尿道排出的尿量( (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；

20、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。2.1 2.1 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时，滤液中的溶质通过肾小管上皮细胞时，顺着浓度差顺着浓度差和和电位电位差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：肾小管上皮细胞能肾小管上皮细胞能逆着浓度差逆着浓度差，将滤液中的溶质转运到血，将滤液中的溶质转运到血液内。转运是依靠管膜的液内。转运是依靠管膜的载体和酶载体和酶组成的组成的“

21、泵泵”来进行的。（如：葡来进行的。（如：葡萄糖、氨基酸、萄糖、氨基酸、NaNa+ +、K K+ +、CaCa+等）。等）。2.2 2.2 肾糖阈肾糖阈 生理学上将不出现尿糖现象的最高血糖浓度称为肾糖阈。生理学上将不出现尿糖现象的最高血糖浓度称为肾糖阈。 1.6g/L1.8G/L1.6g/L1.8G/L3 3、肾小管与集合管的分泌或者排泄作用、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，将代谢物质管腔上皮细胞通过新陈代谢，将代谢物质分泌或直接排入分泌或直接排入到滤液的过程。到滤液的过程。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、马尿酸以及一些药物（如

22、青霉素）的排泄。的分泌；对肌酐、马尿酸以及一些药物（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%99%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

23、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四、肾对酸碱平衡的调节作用四、肾对酸碱平衡的调节作用 肾脏对酸碱平衡的调节作用，主要是通过肾脏对酸碱平衡的调节作用，主要是通过泌泌H H+ + 、泌泌NH3、泌泌K+ ，排除多余的酸性物质，调节，排除多余的酸性物质，调节血浆

24、中血浆中NaHCO3的浓度，以维持血浆的浓度，以维持血浆pH值的恒值的恒定。定。（一）肾小管泌（一）肾小管泌H H+ +及重吸收及重吸收NaNa+ +(H(H+ +- Na- Na+ +交换）交换）CO2 H2CO3H2OCO2H2O CANa+HCO3_血液血液 肾小管细胞肾小管细胞 肾小管腔肾小管腔 H2CO3H+Na+Na+HCO3_ HCO3_钠泵钠泵1、NaHCO3的重吸收的重吸收 调节血浆调节血浆HCO3- 2.磷酸盐酸化磷酸盐酸化CO2 H2O CANa+HCO3_血液血液 肾小管细胞肾小管细胞 肾小管腔肾小管腔 Na+钠泵钠泵Na+NaHPO4_ NaH2PO4排酸排酸 H2C

25、O3 HCO3-H+o1 肾小管不同段保肾小管不同段保HCO3-和排和排H+的机的机制不同；制不同；o2 肾小管上皮细胞的碳酸酐酶活性对肾小管上皮细胞的碳酸酐酶活性对H+的分泌和的分泌和HCO3-的重吸收非常重要；的重吸收非常重要；o3 NH3的分泌受谷氨酰胺酶活性和的分泌受谷氨酰胺酶活性和H+的的分泌量影响；分泌量影响；o4 尿液酸化（尿液酸化（Na2HPO4 ） 排出一些排出一些H+3、肾小管、肾小管NH3的分泌及的分泌及Na的重吸收的重吸收（NH4+-Na+交换）交换）CO2 H2O CANa+HCO3_血液血液 肾小管细胞肾小管细胞 肾小管腔肾小管腔 H2CO3H+Na+HCO3_钠泵

26、钠泵Na+Cl_ NH4Cl谷氨酰胺谷氨酰胺 一般氨基酸一般氨基酸NH3小结小结o1 肾小管不同段保肾小管不同段保HCO3-和排和排H+的机制的机制不同；不同；o2 肾小管上皮细胞的碳酸酐酶活性对肾小管上皮细胞的碳酸酐酶活性对H+的的分泌和分泌和HCO3-的重吸收非常重要；的重吸收非常重要；o3 NH3的分泌受谷氨酰胺酶活性和的分泌受谷氨酰胺酶活性和H+的分的分泌量影响；泌量影响；o4 尿液酸化（尿液酸化（Na2HPO4 ） 排出一些排出一些H+ 通过通过NaHCONaHCO3 3重吸收，重吸收， 防止防止NaHCONaHCO3 3丢失丢失 通过通过磷酸盐酸化和泌磷酸盐酸化和泌 氨补充氨补充N

27、aHCONaHCO3 3的消耗的消耗小结小结4.排出多余的碱（排出多余的碱（NaHCO3）o正常情况下，血浆中正常情况下，血浆中NaHCO3 含量约为含量约为2227mmol/L。o超过超过28mmol/L时，重吸收减少，排出多时，重吸收减少，排出多余的余的NaHCO3。五、肾脏在维持机体水平衡中的作用五、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，无论饮水过多或过少，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

28、尿激素（ADHADH由下丘脑合成，由下丘脑合成，提高肾小管和集合管上皮细胞对水的通提高肾小管和集合管上皮细胞对水的通透性透性）。）。 a.a.大量出汗、腹泻、呕吐，引起血浆晶体渗透压升高，大量出汗、腹泻、呕吐，引起血浆晶体渗透压升高，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，大量饮水后，血浆晶体渗透压降低，ADHADH释放减少，释放减少，水重吸收减少，尿量增多。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六、运动对肾脏泌尿机能的影响六、运动对肾脏泌尿机能的影响 1.1.运动对尿

29、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，尿量减少。分泌增多，重吸收加强，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

30、膜的通透性产生原因：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。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，运动员出现蛋白尿，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；排泄量也较大； 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，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。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（不宜在不同人之间用蛋白尿指标来比较器负荷量、训练水平（不宜

31、在不同人之间用蛋白尿指标来比较器负荷量、训练水平和机能状况）和机能状况） 4.4.机能状况机能状况 5.5.年龄与环境年龄与环境 七七 酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱 人体因为某些疾病的影响，可使机体物质代人体因为某些疾病的影响，可使机体物质代谢和水、电解质平衡甚至缓冲体系以及肺、肾功谢和水、电解质平衡甚至缓冲体系以及肺、肾功能受到影响，从而引起体内酸性、碱性物质过多能受到影响，从而引起体内酸性、碱性物质过多或不足，进而产生酸中毒或碱中毒，这一病理过或不足，进而产生酸中毒或碱中毒，这一病理过程称为程称为酸碱平衡紊乱酸碱平衡紊乱，或简称，或简称酸碱失衡酸碱失衡。(1) 酸中毒酸中毒(2) 碱中毒碱中毒

32、1.pH (1) 呼吸性呼吸性 (2) 代谢性代谢性2.病因病因(1) 代偿性代偿性(2) 失代偿性失代偿性3.代偿代偿酸碱平衡紊乱的基本类型酸碱平衡紊乱的基本类型 1 呼吸性酸中毒（呼吸性酸中毒（respiratory acidosis） o概念：概念：o由由 H2CO3 （PaCO2 ）原发性升高所引起的酸碱平衡紊乱）原发性升高所引起的酸碱平衡紊乱o原因和机制：原因和机制：oCO2排出减少，吸入过多，使血浆排出减少，吸入过多，使血浆H2CO3升高升高 o1. 肺通气障碍肺通气障碍 2. CO2吸入过多吸入过多 2 呼吸性碱中毒呼吸性碱中毒 (respiratory alkalosis） o

33、概念：概念： o由由 H2CO3 （PaCO2 ） 原发性降低所引起的酸碱平衡紊乱原发性降低所引起的酸碱平衡紊乱o基本机制：基本机制：o通气过度，通气过度，CO2呼出过多，使血中呼出过多，使血中H2CO3降低降低 1 低张性缺氧低张性缺氧 2 肺疾患肺疾患 3 呼吸中枢受刺激呼吸中枢受刺激 4 人工呼吸机使用不当人工呼吸机使用不当 3 代谢性酸中毒（代谢性酸中毒（metabolic acidosis） 概念：概念： 血浆血浆HCO3-的原发性减少所引起的酸碱平衡紊乱的原发性减少所引起的酸碱平衡紊乱o原因和机制原因和机制：o1.固定酸生成固定酸生成消耗消耗HCO3-o2.HCO3-丢失丢失 4

34、代谢性碱中毒（代谢性碱中毒（metabolic alkalosis）o概念：概念： 由血浆由血浆HCO3-的原发性升高引起的酸碱平衡紊乱的原发性升高引起的酸碱平衡紊乱o基本机制：基本机制： H+丢失，丢失，HCO3-过量负荷，使血中过量负荷，使血中HCO3-增多增多5.5.代偿性酸碱中毒代偿性酸碱中毒o在酸碱平衡紊乱初期，尽管NaHCO3 和H2CO3的浓度已有改变，但因各种调节机制仍能较好的发挥作用，故NaHCO3 /H2CO3=20/1的比值可以保持不变，因而血液的PH值保持恒定，此时称为代偿性酸中毒或碱中毒。6.失代偿性酸碱中毒o机体的代偿作用是有限的，如果机体的代偿机制发生异常，则血液

35、不能保持20/1的比值，血液PH值也随之发生改变，此时称为失常性酸中毒或碱中毒。 酸碱平衡的主要生化诊断指标酸碱平衡的主要生化诊断指标 从整体来说，细胞内液对酸碱平衡的作用大于细胞外液，但当机体受到内源和外源酸碱剧烈冲击时，细胞外液的缓冲作用首先发挥作用，且反应快，效果显著。 因此，可通过检测血液中的某些指标来确定酸碱平衡是否紊乱及代偿情况。（一）（一） 血浆血浆pH o概念：溶液中概念：溶液中H+浓度的负对数浓度的负对数 o正常值：动脉血正常值：动脉血7.357.45o意义：区分酸碱中毒意义：区分酸碱中毒7.35 7.45酸中毒酸中毒6.8碱中毒碱中毒7.8deathdeathpH16 nm

36、ol/L40160【H+】o因pKa为常数o故血pH HCO3-/ H2CO3 o该比值维持在20/1，pH就正常oHCO3-/ H2CO3 比值的改变，决定pH的改变pH =pKa + log HCO3- / H2CO3（二）（二） 动脉血二氧化碳分压动脉血二氧化碳分压 （partial pressure of carbon dioxide, PCO2）o概念：物理溶解在血浆中的概念：物理溶解在血浆中的CO2所产生的张力所产生的张力o正常值：男：正常值：男：4.76.4kPa 女：女：4.36.0kPao意义：反映呼吸因素的指标意义：反映呼吸因素的指标代谢性酸碱中毒，代谢性酸碱中毒， 血液血

37、液PCO2无明显变化无明显变化呼吸性酸中毒，呼吸障碍，呼吸性酸中毒，呼吸障碍，co2大量潴留，大量潴留， PCO26.4kpa呼吸性碱中毒，呼吸深而快，呼吸性碱中毒，呼吸深而快，co2排出过多，排出过多， PCO24.3kpaPCO2 6.4kPao反映的意义：反映的意义： 呼吸性酸中毒，呼吸性酸中毒， H2CO3 代偿性碱中毒后的代偿，代偿性碱中毒后的代偿， H2CO3 HCO3- / H2CO3 （三）血浆（三）血浆CO2总量（总量（T-CO2)和二氧化碳结合力和二氧化碳结合力（CO2-CP）1、血浆血浆CO2总量（总量（T-CO2）：）：为真实碳酸氢盐和碳酸的总和。为真实碳酸氢盐和碳酸的

38、总和。 正常值：正常值：2328mmol/L。2、血浆血浆CO2-CP：是判断酸碱平衡是否失常的重要指标。是指血浆是判断酸碱平衡是否失常的重要指标。是指血浆中化合状态下的中化合状态下的co2的量，即的量，即100ml血浆在正常肺泡空气压力下血浆在正常肺泡空气压力下所能结合所能结合co2的毫升数，以容积的毫升数，以容积%表示。表示。 Co2在血液中主要以在血液中主要以HCO3-的形式存在，代表体内中和固定的形式存在，代表体内中和固定酸的碱量，故一般将血液中酸的碱量，故一般将血液中 NaHCO3 / HCO3-称为称为碱储备碱储备。 正常值：正常值： 50-70容积容积%。 意意 义：义： 代谢性

39、碱中毒、呼吸性酸中毒时，代谢性碱中毒、呼吸性酸中毒时，CO2-CP升高升高 代谢性酸中毒、呼吸性碱中毒时，代谢性酸中毒、呼吸性碱中毒时，CO2-CP降低降低（四）实际碳酸氢盐（四）实际碳酸氢盐（AB）和标准碳酸氢盐（）和标准碳酸氢盐（SB） 1. AB（actual bicarbonate ) )o概念：概念：隔绝空气的条件下取全血标本分离血浆，测得血浆中隔绝空气的条件下取全血标本分离血浆，测得血浆中NaHCO3的真实含量。的真实含量。o正常值：正常值：AB：2126mmol/L（24mmol/L）o意义：意义： （1）判断呼吸及代谢双因素的指标）判断呼吸及代谢双因素的指标 （2）AB与与SB

40、差值反映呼吸因素的变化差值反映呼吸因素的变化 2. 标准碳酸氢盐（标准碳酸氢盐（standard bicarbonate ) )o概念：在标准条件下（概念：在标准条件下（380C、完全氧合、完全氧合、PCO240mmHg）测）测 得血浆中得血浆中HCO3-浓度浓度o正常值：正常值：2226mmol/L（24mmol/L）o意义：反映代谢因素的指标意义：反映代谢因素的指标概念：全血缓冲剂负离子浓度的总和，包括血 浆和红细胞中的碳酸氢盐、血红蛋白、 血浆蛋白、血浆和红细胞中的磷酸盐。 最为主要的是血红蛋白和碳酸氢盐。正常值：45-52mmol/L.（五）缓冲碱（五）缓冲碱（BB)（六）碱过剩（六）

41、碱过剩（base excess ,BE）和碱缺失（）和碱缺失（base deficit,-BE） o概念：概念：o在标准条件下（在标准条件下（38380 0C C、 Hb 150g/LHb 150g/L、 SOSO2 2 100%100%、PCOPCO2 240 mmHg 40 mmHg ），将），将1L1L全血或血浆滴全血或血浆滴定到定到pHpH为为7.47.4时所用酸或硷的量。时所用酸或硷的量。o BE BE 用酸滴定称硷剩余用酸滴定称硷剩余 -BE -BE 用碱滴定称硷缺失用碱滴定称硷缺失o正常值：正常值：03 mmol/Lo意义：反映代谢因素的指标意义：反映代谢因素的指标 BE为正值，

42、说明为正值，说明BB增加，同时固定酸减少，表示代谢性碱中毒。增加，同时固定酸减少，表示代谢性碱中毒。 BE为负值，说明为负值，说明BB减少，同时固定酸过剩，表示代谢性酸中毒。减少，同时固定酸过剩，表示代谢性酸中毒。7.35 7.40 7.45酸中毒酸中毒6.8碱中毒碱中毒7.8pH1640160【H+】酸滴定，酸滴定，BE碱滴定，碱滴定，-BE BE：观察酸碱平衡紊乱较为方便的指标第三节第三节 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pH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趋势，但骨骼肌细胞内pH值总是较血液低

43、0.40.6pH单位。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。二、运动时体内酸性物质的来源二、运动时体内酸性物质的来源（一）ATP水解： ATP ADP Pi +nH+ + 能量 ATP水解时释放的H+与其他途径相比相对较少，只对细胞局部的pH值产生瞬间影响。（二）6-磷酸葡萄糖和1-磷酸甘油的生成：o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+释放，即：o葡萄糖 + Pi 6磷酸葡萄糖 + nH+ (pKa= 6.8) (pKa= 6.1)o甘 油 + Pi 1磷酸甘油 + nH+ (pKa= 6.8) (pKa=

44、 6.44)o有研究认为，在短时间的剧烈踏车运动时，由以上两种反应所释放的H数量仅相当于乳酸释放H数量的4%，所以对细胞内pH值的影响较小。（三）乳酸的生成o乳酸是糖无氧酵解的产物，也是运动时体内产生最多的代谢性酸性物质，约占代谢性酸总量的95%；由于乳酸的pKa糖有氧代谢 生成（30秒、细胞质），氧化（12分钟、线粒体） 3、糖酵解供能为主的运动项目：30秒2分钟最大强度：如速度耐力项目 （ 2001500米、100200米游泳、短距离速滑等）；非周期性体能项目（摔跤、柔道、拳击，武术）乳酸对运动能力的影响乳酸对运动能力的影响乳酸排出量调节乳酸排出量调节乳酸的缓冲乳酸的缓冲：1、血液内缓冲 2、骨骼肌内缓冲乳酸的运转乳酸的运转：3、工作肌内穿梭 4、经血管的穿梭血液内的缓冲血液内的缓冲血浆：NAHCO3/H2CO3；NA2HPO4/NAH2PO4；蛋白质钠盐/蛋白质红细胞： KHCO3/H2CO3 ；K2HPO4/KH2PO4； 血红蛋白钾盐/血红蛋白 ； 氧合血红蛋白钾盐/氧合血红蛋白乳酸的转运o工作肌中乳酸穿梭。指运动过程中肌肉生成的乳酸，在不同类型的肌纤维不同类型的肌纤维中进行重新分配和代谢的过程。即肌肉收缩时，b型纤维中生成的乳酸不断地“穿梭”进入a型或型