第十五章----酸碱平衡
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运动生理学课后思考题-王瑞元、苏全生思考题运动生理学第一章绪论1、运动生理学的研究任务是什么?2、运动生理学的研究方法有哪些?3、目前运动生理学研究的主要热点有哪些?4、生命活动的基本特征是什么?5、人体生理机能是如何调节的?6、人体生理机能调节的控制是如何实现的?第二章骨骼肌肌能1、试述骨骼肌肌纤维的收缩原理。
2、试述静息电位和动作电位的产生原理。
3、试述在神经纤维上动作电位是如何传导的。
4、试述神经-肌肉接头处动作电位是如何进行传递的。
5、骨骼肌有几种收缩形式?它们各自有什么生理学特点?6、为什么在最大用力收缩时离心收缩产生的张力比向心收缩大?7、试述绝对力量、相对力量、绝对爆发力和相对爆发力在运动实践中的应用及其意义。
8、骨骼肌肌纤维类型是如何划分的?不同类型肌纤维的形态学、生理学、和生物化学特征是什么?9、从事不同项目运动员的肌纤维类型的组成有什么特点?10、运动时不同类型肌纤维是如何被动员的?11、运动训练对肌纤维类型组成有什么影响?12、试述肌电图在体育科研中有何意义。
第三章血液1、试述血液的组成与功能。
2、何为内环境?试述血液对维持内环境相对稳定的作用意义。
3、试述血液在维持酸碱平衡中的作用。
4、何谓红细胞流变性?影响因素有哪些?试述运动对红细胞流变性的影响。
5、试述长期运动对红细胞的影响。
6、如何应用红血蛋白指标指导科学训练?第四章循环机能1、比较心肌和骨骼肌兴奋性、传导性和收缩性的异同。
2、分析从身体立体到卧位后心输出量和动脉血压的变化及其调节过程。
3、试述心动周期过程中,左心室内压力、容积改变和瓣膜开闭情况。
4、试述动力性运动和静力性运动时心输出量和动脉血压的变化情况。
5、如何评价运动心脏的结构、功能改变?6、反应心血管机能状态的指标有哪些?第五章呼吸机能1、呼吸是由那三个环节组成?各个环节的主要作用是什么?2、呼吸形式有几种?运动过程中如何随技术动作的变化而改变呼吸形式?3、胸内压是如何形成的?有何生理意义?4、为什么在一定范围内深漫的呼吸(尤其注重深呼吸)比浅快的呼吸效果要好?5、试述肺通气的技能指标测定意义和评定方法。
第五章酸碱平衡酸和碱是两类重要的电解质。
在活的有机体中,它们起着十分重要的作用,而且很多药物本身就是酸或碱,它们的制备和分析测定条件以及药理作用等,都与酸碱性有着密切的关系。
酸碱反应是一类没有电子转移、只涉及离子的互换的反应。
许多化学反应和生化反应都是酸碱反应,有些化学反应只有在适当的酸碱条件下才能顺利进行。
了解溶液中酸碱平衡关系及其规律,对于控制酸碱反应以及与酸碱有关的化学反应的进行都是十分必要的。
第一节酸碱理论人们对酸碱概念的讨论经过了二百多年,经历了一个由表及里、由浅入深、由低级到高级的发展过程。
在这个过程中,提出了许多的酸碱理论,较重要的有:阿仑尼乌斯(S. A. Arthenius )的电离理论;布朗斯特(J. N . Bron sted)和劳莱(T. M . Lowry)的质子理论;路易斯(G. N. Lewis)的酸碱电子理论;软硬酸碱理论等。
为了能更好地说明酸碱平衡的有关规律,本节重点讨论质子理论,并简要地介绍酸碱电子理论。
一、酸碱质子理论(一)酸碱定义及其共轭关系酸碱质子理论认为:酸是能够释放质子(H+)的分子或离子(质子给体),碱是能与质子(H+)结合的分子或离子(质子受体)。
例如:HCI、HAc、NH 4+、H2PO4—、[Cu(H2O)4]2+等,都能给出质子,它们都是质子酸。
而NH3、OH I Ac —、HCO3-、HPO42-等,它们都能与质子结合,它们都是质子碱。
例如:+ +HAc -一H+ + Ac —NH4 ----- - H + NH 3酸碱酸碱根据酸碱质子理论,质子酸给出质子后,余下的部分必有接受质子的能力,即质子酸给出质子变为碱;反之质子碱接受质子后变为质子酸。
酸和碱并不是彼此孤立的,而是统一在对质子的关系上,这种关系可用化学反应方程式表示为:质子酸H+ + 质子碱可见,对质子酸、碱来说,酸内含碱,碱可变酸,所以质子酸、碱是相互依存的,又是可以互相转化的。
《急诊与灾难医学》第三版教学大纲【课程名称】急诊与灾难医学第三版【英文名称】Emergency and Disaster Medicine【总学时】36 【学分】 2【理论学时】36 【实验、实践学时】无【课程类别】选修【适用专业】【课程性质、目标和要求】1.课程性质《急诊与灾难医学》是一门跨专业的二级学科,以创伤、感染、复苏、灾害医学、院前医疗急救、急性中毒、危重病诊治和研究、急诊常见症状的鉴别和救治等为主要内容的科学。
急救医疗水平的高低不仅反映一个国家、地区、城市卫生机构的组织管理水平,而且也是医院、救护机构医护人员的诊治水平和素质的具体体现。
近年来,随着我国工农业迅速发展,交通、工伤等事故、各类严重感染、心脑血管疾病等危重病的发病率明显增加;地震、水灾、火灾等自然灾害频频发生,如何做好急诊急救医疗工作,提高救治成功率,减少致残和病死率已受到各级卫生部门和广大急救人员的普遍重视。
因此要求急诊医务人员不断充实自己、努力学习、更新知识,满足急诊诊治工作的需要。
2.教学目标通过教学使学生掌握常用急救技术,对急诊常见病、多发病能正确急诊处理。
对急诊病人能作出快速、准确的诊断和救治及给予基本生命支持。
【教学内容和要求】通过本课程的学习,使学生系统的掌握常用急救技术,对急诊常见病、多发病能正确急诊处理。
对急诊病人能作出快速、准确的诊断和救治及给予基本生命支持等。
通过本课程的学习为学生进入职业生涯关于关于从事急诊医学的工作奠定基础。
【教学时间安排】本课程共计:2学分。
36个学时。
理论课:36学时。
第一章绪论一教学目的学习急诊与灾难医学(emergency and disaster medicine )的定义、特点及观念,急诊与急救的区别;急诊医疗服务体系的建设和我国急诊医学的发展阶段;如何进行急诊与灾难医学的教与学。
二教学要求(一)掌握急诊医学与灾难医学的概念(二)掌握急诊医疗服务体系的概念和急诊病情的分类(三)熟悉急诊医学专业的特点和观念(四)了解急诊教学的特点和方法三教学内容(一) 急诊与灾难医学的概念与范畴1 急诊医学是对急危重症、创伤和意外伤害评估、急诊处理、治疗和预防的学科专业体系,其核心是早期判断、有效救治急危重症和创伤。
第十三章有氧运动能力关键术语有氧工作能力:是指能反映本人的有氧供能的能力。
这种能力包最大吸氧量、维持最大和次最大摄氧量的能力最大摄氧量:人体在进行有大量肌肉参加的长时间激烈运动中,心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时,单位时间所能摄取的氧量称为最大摄氧量运动后过过理氧耗:运动后恢复期内为了偿还运动中的氧亏,以及在运动后使处于高水下代谢的机体恢复到安静水平时消耗的氧量,称为运动后过量氧耗乳酸阈:在有氧供能的递增负葆运动中,运动强度较小时,血乳酸与安静时的值接近,可是随着运动强度的增加,乳酸浓度还渐增加,当运动强度超过某一负荷时,乳酸浓度急剧上升的开始点,称为乳酸阈。
第14章运动训练的生理学原理赛前状态:人体在参加比赛或训练前某些器官系统会产生一系列条件反射性变化称为赛前状态。
进入工作状态:在运动的开始阶段,人体各器官系统的工作能力不可能立刻的工作能力不可能立刻达到最高水平,而是有一个靛步提高的过程,称为进入工作状态极点:在进行强度较大、持续时间较长的剧烈运动中,由于运动开始阶段内脏器官的活动不能满足运动器官的需要,练习者常常产生一些非常难受的生理反应,如呼吸困难、胸闷、头晕、肌肉酸软无力、动作迟缓不协调,甚至不想再继续运动下去,这种状态称为极点。
第二次呼吸:极点出现后,如依靠意志力和调整运动节奏继续坚持运动,不久,一些不良反应就会逐渐减轻或消失,此时呼吸变得均匀自如,动作变得轻松有力,运动员能以较好的机能状态继续下去,这种状态称为第二次呼吸真稳定状态:在进行中小强度的长时间运动时,进入工作状态结束后,机体的摄氧量能够满足各项生理指标保持稳定,这种状态称为真稳定状态假稳定状态:在进行强度较大、持续时间较长的运动时,进入工作状态结束后,机体的摄氧量已达到并稳定在最大摄氧量水平上,但仍不能满足机体对氧的需求,运动过程中氧亏不断增多,这种状态称为假稳定状态运动负荷阈:指体育课或训练课中适宜生理负荷的低限到高限的范围训练效果:通过反复的身体练习,使机体结构与机能发生一系列良好的适应性变化,从而提高运动能力,这一良好的适应性变化称为训练效果第十五章运动性疲劳与恢复过程运动性疲劳:机体生理过程不能继续机能在特定水平上进行和/或不能维持预定的运动强度运动性力竭:是指运动性疲劳发展的最终结果,是机体衰损的表现自由基:是指外层电子轨道含有未配对的电子的原子,离子或分子恢复过程:是指人体在健身锻炼、运动训练和竞技比赛过程中及结束后,生理功能逐渐恢复与提高的过程超量恢复:是指人体在运动中消耗的能源物质在运动后一段时间不公恢复到原来水平,甚至超过原来水平积极性休息:是指用转换活动的方式消除疲劳的运动手段第十二章肌肉力量肌肉力量:机体依靠肌肉收缩克服和对抗阻力来完成运动的能力称为肌肉力量,通常按照其表现形式和构成特点区分为最大肌肉力量、快速肌肉力量和力量耐力三种基本形式最大肌肉力量:通常是指肌肉进行最大随意收缩时表现出来的克服极限负荷阻力的能力快速肌肉力量:是指肌肉在短时间内快速发挥力量的能力,爆发力是快速力量的常见表现形式力量耐力:力量耐力是指肌肉长时间对抗亚最大阻力的能力绝对力量:是指机体克服和对抗阻力时表现出来的最大肌肉力量,通常以肌肉收缩克服和对对抗的最大阻力来表示相对力量:是指单位体重、去脂体重、体表面积、肌肉横断面积等表示的最大肌肉力量肌肉肥大:主要由肌纤维增粗、肌肉横断面积增加和结蒂组织增多等引起的肌肉体积增大现象超负荷原则:是肌肉力量训练的一个基本原则,超大型负荷不是指超过本人的最大负荷能力,而是指力量负荷应不断超过平时采用的负荷,其中包括负荷强度、负荷量和力量训练频率中枢激活:中枢神经系统动员肌纤维参加收缩的能力第八章酸咸平衡与肾脏排泄酸碱平衡:机体通过血液缓冲系统、肺、肾,调节体内酸性和碱性物质的含量及比例,维持体液PH恒定,称为酸碱平衡缓冲体系与缓冲作用:由弱酸按一定比例组成的混合液称为缓冲体系:该缓冲本系具有缓冲酸、碱、保持PH的相对恒定的作用,称为缓冲作用碱储:NaHCO3是血浆中含量最多的碱性物质,一定程度上可以代表对固定酸的缓力,故反血浆中的碳酸氢钠看成是血浆中的碱贮备,简称碱储酸碱平衡紊乱:体内酸性、碱性物质过多或不中,从而产生酸中毒或碱中毒的病理生理过程称为为酸碱平衡紊乱。
无机及分析化学习题及答案精选xxx科技大学第十四章分析化学基础1.对某组分的含量进行测定时,若被分析样品的质量大于100mg,则该分析方法属于( )A. 常量分析B. 半微量分析C. 微量分析D. 超微量分析2.对某溶液中的铝进行测定时,若取分析试液25ml进行分析测定,则该分析方法属于( )A. 常量分析B. 半微量分析C. 微量分析D. 超微量分析3.由精密度好就可断定分析结果可靠的前提是( )A. 偶然误差小B. 系统误差小C. 标准偏差小D. 相对偏差小4.下列各种分析纯的化学试剂,其中不能用直接配制法配制标准溶液的是A. KHCO3B. KMnO4C. K2CrO7D. KCl5.下列各种措施中,可以减小偶然误差的是( )A. 进行空白试验B. 进行对照试验C. 进行仪器校准D. 增加平行测定次数6.下述情况引起的误差中,不属于系统误差的是( )A. 移液管转移溶液之后残留时稍有不同B. 称量时使用的砝码锈蚀C. 滴定管刻度未经校正D. 天平的两臂不等长7.下列叙述中错误的是()A.系统误差呈正态分布 B. 系统误差又称可测误差C. 方法误差属于系统误差D. 系统误差具有单向性8. 分析测定中出现下列情况,何者属于系统误差( )A. 滴定时有溶液溅出B. 试样未经充分混匀C. 滴定管未经校正D. 读错法码9. 下列计算式的计算结果(X)应有几位有效数字?( )X= [0.3120⨯48.12⨯(21.65-16.10)]÷(1.2845⨯1000)A. 二位B. 三位C. 四位D. 五位第 1 页10. 欲测某组分含量,由四人分别进行测定,试样称取量皆为2.2g,问下列结果中哪一个是合理的?( )A. 2.085%B. 2.08%C. 2.09%D. 2.1%11. 称取一定质量的邻苯二甲酸氢钾基准物质以标定NaOH溶液的浓度,下列何者将引起正误差( )A. 称取基准物重量时用的一只10mg法码,事后发现其较正后的值为9 .7mgB.滴定时滴定终点在等量点后到达。
《急诊与灾难医学》教学大纲【课程名称】急诊与灾难医学【英文名称】Emergency and Disaster Medicine【总学时】36 【学分】 2【理论学时】36 【实验、实践学时】无【课程类别】选修【适用专业】【课程性质、目标和要求】1.课程性质《急诊与灾难医学》是一门跨专业的二级学科,以创伤、感染、复苏、灾害医学、院前医疗急救、急性中毒、危重病诊治和研究、急诊常见症状的鉴别和救治等为主要内容的科学。
急救医疗水平的高低不仅反映一个国家、地区、城市卫生机构的组织管理水平,而且也是医院、救护机构医护人员的诊治水平和素质的具体体现。
近年来,随着我国工农业迅速发展,交通、工伤等事故、各类严重感染、心脑血管疾病等危重病的发病率明显增加;地震、水灾、火灾等自然灾害频频发生,如何做好急诊急救医疗工作,提高救治成功率,减少致残和病死率已受到各级卫生部门和广大急救人员的普遍重视。
因此要求急诊医务人员不断充实自己、努力学习、更新知识,满足急诊诊治工作的需要。
2.教学目标通过教学使学生掌握常用急救技术,对急诊常见病、多发病能正确急诊处理。
对急诊病人能作出快速、准确的诊断和救治及给予基本生命支持。
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对急诊病人能作出快速、准确的诊断和救治及给予基本生命支持等。
通过本课程的学习为学生进入职业生涯关于关于从事急诊医学的工作奠定基础。
【教学时间安排】本课程共计:2学分。
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理论课:36学时。
第一章绪论一教学目的学习急诊与灾难医学(emergency and disaster medicine )的定义、特点及观念,急诊与急救的区别;急诊医疗服务体系的建设和我国急诊医学的发展阶段;如何进行急诊与灾难医学的教与学。
二教学要求(一)掌握急诊医学与灾难医学的概念(二)掌握急诊医疗服务体系的概念和急诊病情的分类(三)熟悉急诊医学专业的特点和观念(四)了解急诊教学的特点和方法三教学内容(一) 急诊与灾难医学的概念与范畴1 急诊医学是对急危重症、创伤和意外伤害评估、急诊处理、治疗和预防的学科专业体系,其核心是早期判断、有效救治急危重症和创伤。
基础化学第七版知识点总结第一章:化学的基本概念1.1化学的定义化学是研究物质的组成、性质、结构、以及变化规律的科学。
1.2物质的三态及其相互转化物质存在的三态是固态、液态和气态,它们之间可以相互转化。
1.3物质的组织结构物质由分子、原子以及离子组成,不同的物质由不同的分子或者原子组成。
1.4物质的性质物质的性质包括物理性质和化学性质,物理性质是物质本身所固有的性质,而化学性质是物质参与化学反应时所表现出的性质。
1.5物质的变化物质的变化包括物理变化和化学变化,物理变化是指物质的组成和性质并没有改变,而化学变化是指物质的化学组成及性质发生了改变。
第二章:物质的量2.1质量和物质的分析质量是物质的一种固有属性,可以通过物质的分析来确定物质的成分和比例。
2.2物质的相对原子质量和摩尔质量相对原子质量是指一个元素相对于碳-12的质量比,而摩尔质量是一个物质的摩尔质量在单位为克/摩尔。
2.3化学计量化学计量是指化学反应中物质的量的关系以及物质的量在化学反应中的变化。
2.4化学计量的应用化学计量可以应用于化学方程式的平衡、物质的合成和分解以及溶液的配制等方面。
第三章:原子结构3.1原子的发现和结构原子是物质的基本组成单位,目前公认的原子结构是由原子核以及围绕原子核运动的电子组成。
3.2元素周期表元素周期表是按照元素的原子序数排列,它可以反映元素的周期性规律以及元素的性质。
3.3原子的电子排布原子的电子排布遵循一定的轨道和能级,电子在不同的能级和轨道上可以存在。
3.4原子的性质原子的性质包括原子半径、电离能和电子亲和能等。
第四章:化学键4.1化学键的形成化学键是原子之间的相互作用力,包括共价键、离子键、金属键以及范德华力等。
4.2共价键共价键是两个原子通过共用电子对来形成的化学键。
4.3电负性电负性用来描述原子或者分子吸引电子对的能力。
4.4离子键离子键是由正负离子间的静电相互作用来形成的化学键。
4.5金属键金属键是金属原子之间通过形成电子海而形成的化学键。
第十五章酸碱平衡紊乱一、名词解释1.酸碱平衡紊乱2.挥发酸3.固定酸4.碳酸氢盐缓冲系统5.动脉血CO2分压6.标准碳酸氢盐7.实际碳酸氢盐8.缓冲碱9.碱剩余10.阴离子间隙11.代谢性酸中毒12.代谢性碱中毒13.呼吸性酸中毒14.呼吸性碱中毒15.混合型酸碱平衡紊乱16.血浆pH二、填空题1.在反映酸碱平衡代谢性因素的指标中,不受PaCO2影响的有___________、_________和_________。
2.BE负值加大可见于_____________酸中毒和________________碱中毒。
3.BE正值加大可见于_____________酸中毒和________________碱中毒。
4.AB<SB可见于_________________酸中毒和________________碱中毒。
5.AB>SB可见于_________________酸中毒和________________碱中毒。
6.在单纯型酸碱失衡中,HCO3-原发性增加见于___________,HCO3-继发性增加见于____________。
7.在单纯型酸碱失衡中,HCO3-原发性减少见于___________,HCO3-继发性减少见于____________。
8.在单纯型酸碱失衡中,PaCO2原发性增加见于___________,PaCO2继发性增加见于____________。
9.肺以___________方式调节血浆___________浓度。
肾以____________方式调节血浆__________浓度,它们使血液pH维持在相对稳定状态。
10.当PaCO2增高,AB>SB时,示有_______,可见于________或__________。
反之,当PaCO2降低,AB< SB时,表示______,可见于________或__________。
11.代谢性碱中毒时,可由_________代偿,使__________继发性增加。
第⼗五章----酸碱平衡第⼗五章----酸碱平衡第⼗五章酸碱平衡(1.3万周许峰)学习⽬标及基本要求1.掌握酸碱平衡的概念及⾎液、肺脏、肾脏、组织细胞对酸碱缓冲和平衡调节的作⽤机制。
2.熟悉体内酸碱物质的产⽣、挥发性酸及固定酸的概念、酸碱平衡失调的类型。
3.了解判断酸碱平衡失调的⽣化指标及临床意义。
正常⼈⾎液pH值为7.35-7.45,平均值为7.4。
机体通过物质代谢不断产⽣内源性酸性和少量的碱性物质,也有⼀定数量的外源性酸碱物质进⼊体内,均可影响⾎液pH值。
机体通过体液中的缓冲体系的缓冲作⽤和肺、肾的调节作⽤,排出过多的酸或碱,从⽽维持机体pH值内环境的稳定,称为酸碱平衡(acid-base balance)。
因各种原因致使体液的pH值相对稳定性遭到破坏就称为酸碱平衡紊乱(acid-base imbalance)。
第⼀节酸碱物质的来源体液中的酸性物质和碱性物质主要是组织细胞在物质分解代谢过程中产⽣的,其中产⽣最多的是酸性物质,仅⼩部分为碱性物质。
⼀、酸性物质的来源体内酸性物质主要来⾃糖、脂类、蛋⽩质及核酸的代谢产物,其次是饮⾷和药物中的少量酸性物质。
体内物质代谢产⽣的酸性物质可分为两⼤类:(⼀)、挥发性酸(volatile acid)成⼈体内每天通过糖、脂肪和蛋⽩质等营养物质的分解代谢产⽣约300~400LCO2,可以通过两种⽅式与⽔结合⽣成约15 mol H2CO3。
⼀种是与组织间液和⾎浆中的⽔直接结合⽣成H2CO3,即CO2溶解于⽔⽣成H2CO3;另⼀种是在红细胞、肾⼩管上⽪细胞、胃粘膜上⽪细胞和肺泡上⽪细胞内经碳酸酐酶(CA)的催化与⽔结合⽣成H2CO3。
H2CO3是体内酸的主要来源,因其分解产⽣的CO2可由肺呼出⽽被称之为挥发性酸。
通过肺进⾏的CO2呼出量调节也称之酸碱的呼吸性因素调节。
(⼆)、固定酸(fixed acid)机体内由含硫氨基酸分解代谢产⽣的硫酸;含磷有机物(磷蛋⽩、核苷酸、磷脂等)分解代谢产⽣的磷酸;糖酵解产⽣的乳酸;脂肪分解产⽣的⼄酰⼄酸、β-羟丁酸等酸性物质,因不能由肺呼出⽽只能通过肾脏由尿液排出,故称为固定酸或⾮挥发酸(non-volatile acid),⼈体每天⽣成的固定酸所离解产⽣的H+与挥发酸相⽐要少得多,约为50~90 mmol。
第十五章----酸碱平衡第十五章酸碱平衡(1.3万周许峰)学习目标及基本要求1.掌握酸碱平衡的概念及血液、肺脏、肾脏、组织细胞对酸碱缓冲和平衡调节的作用机制。
2.熟悉体内酸碱物质的产生、挥发性酸及固定酸的概念、酸碱平衡失调的类型。
3.了解判断酸碱平衡失调的生化指标及临床意义。
正常人血液pH值为7.35-7.45,平均值为7.4。
机体通过物质代谢不断产生内源性酸性和少量的碱性物质,也有一定数量的外源性酸碱物质进入体内,均可影响血液pH值。
机体通过体液中的缓冲体系的缓冲作用和肺、肾的调节作用,排出过多的酸或碱,从而维持机体pH值内环境的稳定,称为酸碱平衡(acid-base balance)。
因各种原因致使体液的pH值相对稳定性遭到破坏就称为酸碱平衡紊乱(acid-base imbalance)。
第一节酸碱物质的来源体液中的酸性物质和碱性物质主要是组织细胞在物质分解代谢过程中产生的,其中产生最多的是酸性物质,仅小部分为碱性物质。
一、酸性物质的来源体内酸性物质主要来自糖、脂类、蛋白质及核酸的代谢产物,其次是饮食和药物中的少量酸性物质。
体内物质代谢产生的酸性物质可分为两大类:(一)、挥发性酸(volatile acid)成人体内每天通过糖、脂肪和蛋白质等营养物质的分解代谢产生约300~400LCO2,可以通过两种方式与水结合生成约15 mol H2CO3。
一种是与组织间液和血浆中的水直接结合生成H2CO3,即CO2溶解于水生成H2CO3;另一种是在红细胞、肾小管上皮细胞、胃粘膜上皮细胞和肺泡上皮细胞内经碳酸酐酶(CA)的催化与水结合生成H2CO3。
H2CO3是体内酸的主要来源,因其分解产生的CO2可由肺呼出而被称之为挥发性酸。
通过肺进行的CO2呼出量调节也称之酸碱的呼吸性因素调节。
(二)、固定酸(fixed acid)机体内由含硫氨基酸分解代谢产生的硫酸;含磷有机物(磷蛋白、核苷酸、磷脂等)分解代谢产生的磷酸;糖酵解产生的乳酸;脂肪分解产生的乙酰乙酸、β-羟丁酸等酸性物质,因不能由肺呼出而只能通过肾脏由尿液排出,故称为固定酸或非挥发酸(non-volatile acid),人体每天生成的固定酸所离解产生的H+与挥发酸相比要少得多,约为50~90 mmol。
通过肾进行排酸保碱的调节也称之酸碱的代谢性因素调节。
二、碱性物质的来源体内通过三大营养物质的分解代谢产生的碱性物质并不多,但人们摄入的蔬菜和水果中含有有机酸盐(如柠檬酸盐、苹果酸盐等),在体内经过生物氧化可分解成CO2和H2O,剩下的Na+和K+进入体液与HCO3- 结合成具有碱性的碳酸氢盐,因此蔬菜、水果是成碱食物。
物质代谢过程中也有碱性物质(如NH3)的产生,但数量较少。
第二节酸碱平衡调节正常情况下,体内各种来源的酸性物质多于碱性物质。
因此,机体对酸碱平衡的调节主要是针对酸而进行。
机体对酸碱平衡的调节作用主要是由三大调节体系的调节作用(血液缓冲体系的缓冲作用、肺对酸碱平衡的呼吸性因素的调节作用和肾对酸碱平衡的代谢性因素的调节作用)来共同完成的。
一、血液缓冲体系的缓冲作用体外进入体内或体内代谢产生的酸、碱性物质先后进入血液,被血液缓冲体系(buffer system)作用,转变为较弱的酸或碱,这称为血液的缓冲作用。
虽然整个体液对酸碱的缓冲能力是血液的6倍,但血液作为机体的流动组织迅速沟通细胞间液和内液,从而及时反映了体内的酸碱平衡状况。
(一)、血液缓冲体系血液缓冲体系包括血浆缓冲体系和红细胞缓冲体系,都是由弱酸和其相对应的弱酸盐所组成。
血浆缓冲体系由碳酸氢盐缓冲对(NaHCO3/H2CO3)、磷酸氢盐缓冲对(Na2HPO4/NaH2PO4)和血浆蛋白缓冲对(NaPr/HPr)组成。
红细胞缓冲对则由还原血红蛋白缓冲对(KHb/HHb)、氧合血红蛋白缓冲对(KHbO2/HHbO2)、碳酸氢盐缓冲对(KHCO3/H2CO3)和磷酸氢盐缓冲对(K2HPO4/KH2PO4)组成。
上述七对缓冲对实际上是由三个缓冲体系即碳酸氢盐缓冲体系、磷酸盐缓冲体系和蛋白质(包括HHb、HHbO2)缓冲体系所组成。
这些缓冲对中,血浆中以NaHCO3/H2CO3缓冲体系最为重要,红细胞中以KHbO2/HHbO2、KHb/HHb 缓冲体系最为重要。
碳酸氢盐缓冲对所以重要,是因为其含量多,约占血浆缓冲对含量的50%以上;缓冲能力大,血浆中50%以上的缓冲作用由它完成,NaHCO3是体内缓冲固定性酸的主要物质,又称碱储。
图15-1 全血各缓冲体系表15-1 全血各缓冲体系的比较缓冲体系占全血缓冲能力的百分数(%)HHbO2和HHb 35有机磷酸盐 3无机磷酸盐 2血浆蛋白质7血浆碳酸氢盐35红细胞碳酸氢盐18(二)、血液的缓冲机制血浆缓冲体系中碳酸氢盐缓冲体系能迅速与进入血液的固定酸、碱起反应,以减弱血液pH的急剧变化。
碳酸氢盐缓冲体系可经呼吸调节CO2分压以调节碳酸浓度,可经肾调节碳酸氢钠浓度,因此,也称碳酸氢盐缓冲对为开放性缓冲对。
从而使缓冲体系不断得到补充与调整,保持了持续的缓冲效应。
动脉血pH值等于7.4时测得血浆中的HCO3-的浓度平均为24mmol/L,H2CO3的浓度约为1.2 mmol/L,两者比例为20:1。
血浆pH值等于7.4时按亨德森-哈塞巴(Henderson-Hasselbach)方程计算得到[NaHCO3]/[H2CO3]两者比例也为20:1。
pH = pk a + lg NaHCO 3H 2CO 3pH = 6.1 + lg = 6.1 + 1.3 = 7.4201(式中:pk a 是碳酸的一级解离常数,在37℃时为6.1。
)由上式可见,只要[NaHCO 3]/[H 2CO 3]的浓度比为 20/1,血浆的pH 值即可维持在7.4。
也即血浆的pH 值是否维持在7.4,可由血浆中[NaHCO 3]/[H 2CO 3]的浓度比是否维持在20/1来准确反映。
故体液对酸碱的缓冲作用及肺、肾对酸碱平衡的调节作用,可以围绕维持血浆[NaHCO 3]/[H 2CO 3]的浓度比值为20/1来进行。
如果任何一方的浓度发生改变,只要另一方作相应的增减,维持二者20/1的比值,则血浆的pH 值仍为7.4,这就是代偿性调节的精髓所在。
进入血液中的固定酸或碱由血浆缓冲体系(主要是NaHCO 3/H 2CO 3)缓冲;挥发性酸(H 2CO 3)主要由红细胞内的还原血红蛋白缓冲对(KHb/HHb )、氧合血红蛋白缓冲对(KHbO 2/HHbO 2),通过与血红蛋白运O 2过程相偶联的缓冲机制进行缓冲。
其中弱酸作为酸性物质对进入血液的碱起缓冲作用;弱酸盐作为碱性物质对进入血液的酸起缓冲作用。
1、对固定酸的缓冲作用代谢中产生的固定酸(H 3PO 4、H 2SO 4、酮体等),主要由NaHCO 3所缓冲,使酸性较强的固定酸转变为酸性较弱的H 2CO 3。
HA + NaHCO Na - A + H CO 232O + CO (固定酸) (固定酸钠)此外,血浆磷酸盐缓冲体系及血浆蛋白缓冲体系对固定酸也具有缓冲作用,均可使酸性强的固定酸转变为酸性较弱的H 2CO 3,易于从肺排出。
2、对碱性物质的缓冲作用碱性物质进入血液后,大部分被NaHCO 3/H 2CO 3缓冲体系中的H 2CO 3中和,少量碱由血浆中的HPr 和H 2PO 4-所中和,使碱性减弱。
Na 2CO 3 + H 2CO 3 2NaHCO 3由于不断产生H 2CO 3,因此机体对固定碱的缓冲能力很强,其中生成过多的NaHCO 3可由肾排出。
3、对挥发性酸的缓冲作用对挥发性酸的缓冲最重要的是血红蛋白缓冲体系的缓冲作用。
体内产生的CO2约有10%在血浆中生成H2CO3,另外90%进入红细胞。
组织细胞不断产生的大量CO2扩散进入红细胞内,在碳酸酐酶(CA)催化下迅速与H2O化合生成H2CO3,后者解离生成呼吸性H+,主要由KHb/HHb和KHbO2/HHbO2对其进行缓冲,少数由磷酸氢盐缓冲。
与此同时,HbO2-中的O2扩散到组织细胞,用于细胞内物质的有氧氧化。
HCO3-浓度升高会弥散进入血浆,同时血浆中有等量的Cl-从血浆进入红细胞,以维持体液的pH值中性,此种现象称为氯离子转移。
这样就保证了红细胞内生成的HCO3-不断进入血浆生成NaHCO3。
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-H+ + HbO2 HHb + O2H+ + Hb- HHbH+ + HPO4 H2PO4-HHb + CO2 HHbCO2在肺部,肺泡内PO2高,PCO2低。
于是红细胞中HCO3-与H+结合生成H2CO3,H2CO3分解为CO2随呼吸排出体外,血浆HCO3-向红细胞扩散,而Cl-从红细胞向血浆扩散。
HHbCO2 HHb + CO2HHb H+ + Hb-Hb- + O2 HbO2H2O + CO2 扩散到血浆肺泡呼出H+ + HCO3- H2CO3-图15-2血红蛋白对挥发性酸的缓冲作用血液缓冲体系对酸碱缓冲作用的特点是反应非常迅速,通常在数秒钟内就开始发挥作用,但只能起到缓冲体液pH值剧烈变化的作用,而不能排出多余的酸碱。
二、肺对酸碱平衡的调节肺对酸碱平衡的调节作用是由呼吸中枢整合中枢化学感受器和外周化学感受器传入的刺激信号,通过改变呼吸频率和呼吸幅度的方式来改变肺泡通气量,从而调节血中H2CO3的浓度,以维持[NaHCO3]/[H2CO3] 浓度比为20/1的正常比值来实现的。
延髓呼吸中枢的兴奋性受血液中PCO2及pH的影响,当血浆PCO2升高或血浆pH下降时可使呼吸中枢兴奋,增加肺通气,从而排出更多的CO2;反之,当血浆PCO2下降或血浆pH升高时,呼吸中枢受抑制,呼吸运动变得浅而慢,而使血浆保留较多的H2CO3。
肺调节酸碱平衡的特点是反应较快,调节迅速,通常在数分钟内就开始发挥作用,并在很短时间内达到高峰,但作用并不持久。
三、肾脏对酸碱平衡的调节在正常代谢过程中,机体以产酸性物质为主,经血液缓冲后,消耗了大量碳酸氢盐,并产生大量碳酸。
对于NaHCO3浓度的变化要依赖肾脏的调节,使其恢复正常浓度水平,并且要保持血浆中[NaHCO3]/[H2CO3]的浓度之比为20/1。
所以,在正常情况下,肾脏对酸碱平衡的调节过程,实际上就是一个排酸保碱的过程。
肾脏通过H+-Na+交换、NH+4-Na+交换及K+-Na+交换回收NaHCO3,从而调节酸碱平衡。
(一)、肾小管泌H+及重吸收Na+(H+- Na+交换)机体在代谢过程中,产酸大于产碱。
而中和多余的酸需要保留足够的碱储备(NaHCO3),肾脏通过H+-Na+交换来保留NaHCO3。
1、碳酸氢盐的重吸收:NaHCO3分子量较小,流经肾小球时可被滤入肾小管,肾小球滤过的NaHCO3在小管液中解离为Na+和HCO3-,其中的Na+与小管上皮细胞内的H+进行转运交换,Na+进入细胞后即与小管上皮细胞内的HCO3-一同转运至血液。