人体内环境pH值的相对稳定及其调节_叶子坚.pdf

一九九四年第四期萍乡高等专科学校咱然科学版?人体内环境?值的相对稳定及其调节叶子坚?萍乡禹等专等学校化学工程系?摘要本文在?砚述人休 血液,肺和肾对内环坑?值相对德定调节的同时,对 往往容易忽视的神经系统以及浦化系统中胃和胰的调节作用也 作了比较详细 的论述,从而使人体 内环境?值相对称定 及调节机制既完整而又统一。关镇词?内环境、?值,穗定调节。内环境是指构成机体的细胞直接浸浴和生存的体内的液体?也就是细胞外液,它包括血浆,组织液、淋巴液和脑脊液等?。内环境的?是相对稳定,这种相对的稳定有赖于血液、肺和肾等器官的共同作用,然而,神经 系统以及消化系统中胃和胰等器官的作用往往被人们所忽视,因此笔者撰写此文以综述之,其目的在于抛砖引玉。一、机体内产酸和产碱是经常性地发生的,但内环境的?值则保持相对的稳定。人体随着膳食结构的改变和 活动状态的变化是经常性地产酸和产碱。荤食的人由于蛋白质分解产 生的硫酸盐和磷酸盐 较多使机体易偏酸,而素食的人由于植物中含有的酒石酸,苹果酸,构椽酸等均可在体内氧化,碱基排出的较多则体内易偏碱。肌 肉运动产生的乳酸较多 以及机体代谢活动的加强产生的?增多均可使机体偏酸,人们由于进食活动,使胃分泌较多的盐酸进入胃腔,而血液中则相对应会出现碱潮。因此,体内产酸和产碱是经常性地发生的,而 机体能使内环境的?保持在相对稳定的狭窄的范围,如?如血浆的?值保持在?之间二、血液中的缓冲对及其?分?比的相对稳定。缓冲溶液是指机体对外来的酸和碱具有调节作用并保持其溶液?值相对稳定的一种溶液,一般由弱酸和弱酸盐?具有弱碱性?组成,这种弱酸和 弱酸盐组成的物质对称为缓冲对。血液是一种缓冲溶液,其内存在着许多的缓冲对,它们分别位于血浆和红细胞中,例如?血浆中有?厂。、?。?一蛋 白质?一蛋 白质?,红细胞 中有?。?护?等。在这些缓冲对中,最重要的是?井?,这种缓冲对不仅存在于血浆中,而 且能自由通过 毛细血管壁进入到组织液中,它不仅在体内的含量多,缓冲能力也强。实验证明?只要?。的分量比是?,则血液中的酸碱就保持相对的稳定。实测正常的血浆中?子和?的浓度分别为?毫摩尔?升和?毫摩尔?升,即正常的血浆?多?于是?,?比的相对稳定是以它们的化学性质,体内的来源以及排泄的途径分不开的。?,和?,的性质,?,是一种极不稳定泊勺 化合物,很容易分解成?和?,而?可以由肺呼吸排出,多余的?则可经肾脏随尿液排出,因此,?不会在体内积累。?厂?在溶液 中的溶解度很小,属于弱电解质,电离方程式为?多?二 二?二?之?子,从这个?方程式也可看出,体内?增多时,则?厂?的合成就多,?。分解成?和水也多,肺呼吸也快。实际正是如此,酸中毒会引起呼吸加快。?。在溶液中的溶解度很大,是强电解质,可完全电离,电离方程式为?一?十?了。?声?,的溶解度小而?的溶度大,使得,、八,、,?一?二命成为可能。?灵?,和?的来源,?。在血浆中可直利用组织 细胞产生的?和?合成而来,即反应式为?斗一?芬?二乏?,但速度很慢。而体内有很多的细胞,如?红细胞,肾小管细胞,胃粘膜上皮的壁细胞,胰腺的小导管细胞等,在这些细胞内合成碳酸的速度可以成千倍的增加,这?二?“?时因为这些 细胞内含有丰富的碳酸配酶?的缘故,即化学 反应式为?十?二三卜?,?厂?又能电离成?和?了,?王一可以透 过细胞膜进入到血浆中?如?胃的壁细胞,肾小管细胞,红细胞等?。?了一方面可以与血浆中的?十反应 生成?,另一方面能与?结合在血液中运输,由上文可知?血浆中的?厂?的来源除少部份是 由?和?直接合成外,而大部份是由?歹和 血浆中的?合成而来?血浆中?歹则直接由上述的细胞分泌?主要是红细胞,肾小管细胞,胃的盐酸细胞,胰的小导管细胞例外?。?的来源,一方 面 由消化道不断地从外界吸收而来,另一方 面可以通过神经 和体液的作用,特别是酸固酮对肾小管的保?十排?作用进行调节来维持血浆?的稳 定。?和?,的排泄途径,?过 多则在肺立即分解成?。和?,?由肺排出,?由肾脏随尿液排出,?过多则由肾脏随尿液排出。综上所述,?和?在体内可不断地 产生,又可不断地排泄出去,但?的比保持相对的稳定这是与它们的来源,化学性质,排泄途径分不开的,但我们也不能忽视神经和体液对它们的作用,例如?血浆中?十和?的增加,则合成的?厂?也会增加,?十和?分别能刺激体内的颈动脉体和主动脉体以及延髓腹外侧浅表部位的化学性感受器,通过神经反射活动,引起呼吸加强,呼吸的?增多,则?厂?浓度下降。?十的增加则可以通过醛固酮对肾小管保?排?活动的被抑制来实现。因此,?的稳定并保持在命比值,是以上述许多的因素有关,是 一个完整,统一 的综合体,任何一方面的因素都不可忽视,事实上,?刃?是经常性地保持在熹,而内环境的?“则保持在相对稳定的范围?一?,内环境pH的相对稳定,一.、r,、J”一 20”JJ一,曰“r乃J r,、咨,J铸,曰J”矽.四“一”一”一”,刁一r一“J一,H寸是细胞维持正常的生理适动所必需的,因为,细胞内许多的酶促反应以及物质进合成和分解代谢需相对稳定的PH值,一旦破坏就会危及生命。三、血淮的缓冲作用及其缓冲物质的消耗与补充(1)体内过 酸的反应:以肌肉运动产生的乳酸较多为例,则反 应如下.:.H L(乳酸)+NaH C O:(缓冲物质)一NaL+H:CO3一H:C O3一CO:+HZO反应中消耗了缓冲物质NaH c O:,其中Na十能被肾小管重 吸收而来,以及醛固酮对肾小管和集合管的保N犷排K十作用来维持血浆中的Na+,另一方 面,进食时,也可由消化道吸收而来。HCO矛的消耗可由。肾和 胃的排H十保H C O牙作用来补充。反应中生成的H多O,则立即分解成C O:和H:O,分别由肺和肾排出。(2)体内过碱的反 应:以进入血浆中过多的Na刃03为例,反应如下:45片aZC O3十H:C O:一,ZNaHCO。反应中不 断地消耗了H厂03,H刃03来源见上 文,特别是血浆中的红 细 胞利 用组 织细 胞 产生的C O:和H:O在碳酸醉酸的作用下合成H:CO3,可使体内的HZCO3增 加,胰脏的排H CO了保H+作用,即向消化腔分 泌H c o了而向血液中分泌H十.对调节过碱也有一定的作用。反应中产生过 多的NaHCO3则由肾脏随尿 排 出。四、肾和胃对酸碱平衡 的调节作用。肾和 胃对酸碱平衡的调节作用,主要是根据 机体的需要,通过肾小管细胞和胃粘膜上皮的壁细胞具有的排H+保H CO矛作用(即向肾小管 腔和胃腔中不断分泌H+,而向血液中则提供(分泌)H C O矛)进行的。对 于调节体内过酸,补充体内的碱性物质(H CO三一)有积极的作用,此外,肾还能排出体 内酸碱平衡中产生的过多的H C O了和HZO,肾小管细胞和 胃粘膜上波壁细胞的排H+保H CO歹作用见下图(1.2)肾小 管细胞的排H+保H CO矛作用胃粘膜上皮细胞的排H十保H C O矛作用一一、月月.岁补日“臼臼l么么,C江+日一O O O育.礁骊碗厂噜叁租才只护硼包甸心护.胜.f.l l.厄万.r.且.l.t o,l(f习1(习“五、肺和胰对酸碱平衡的调节作用肺对酸碱平衡的调节作用,主要是通过肺的呼吸能够迅速地排出体 内由于酸碱中和反应产生的C O。,这 对于维持血浆中p“的相对稳定是非常重要的。胰脏的作用,胰液是一种碱性的溶液,p”值为8.08.5,主要是含有H CO孑的缘故,胰腺的小导管细胞能够不断向导管内分泌H C O犷,而向血浆中则提供H+,这种H+对于中和体内过碱有一定的作用。综 上所述,机体内环境的相对稳定即pH保持在7.3 5 7,4 5之间,是以血液(循环),肺(呼吸)和肾(排泄)等生理活动共同作 用的结果分不 开的、但也不能忽视神经 系统 以及消化系统中胃和胰等器官的作用。特别是神经系统通过对心 血管活动,肺的通气量,肾的排泄与重吸收,以及胃、胰的分泌等活动直接或间接的通过激素的调节,达到体内的酸碱平衡即内环境p村值的相对稳定维持动态平衡是至关重要的,不可忽视。参考资料(1)周衍椒,张镜如主编,生理学人 民卫生出版社,1 98 3.1 0(2)王份主编,人体及动物生理学,高等教育出版社198 6.4(3)张启元主编,消化生理学讲义,北师大研究生用教材199 2.6(4)曾晓春主编人体解例生理学高等教育出版社1 99 0.4(5)北师大等编,人体解剖生理学高等教育出版社1 9 9 4.4(6)程凤翔主编,人体解剖生理学东北大出 版社1 99 1.5