第17章水,電解質(zhì)代謝與酸堿平衡講述

1、生物化學生物化學吉林醫(yī)藥學院吉林醫(yī)藥學院 李妍李妍生物化學生物化學學習目標學習目標1.1.掌握：水攝入與排出，生理需水量，每日最低需水掌握：水攝入與排出，生理需水量，每日最低需水量；體液含量和分布及電解質(zhì)的分布特點；掌握鈣磷的吸量；體液含量和分布及電解質(zhì)的分布特點；掌握鈣磷的吸收、排泄及其影響因素；鈣磷代謝的調(diào)節(jié)；血液的緩沖作收、排泄及其影響因素；鈣磷代謝的調(diào)節(jié)；血液的緩沖作用及腎對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用。用及腎對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用。2. 2. 熟悉：水的生理功能；電解質(zhì)的生理功能及電解質(zhì)熟悉：水的生理功能；電解質(zhì)的生理功能及電解質(zhì)含量；各種微量元素的主要生理功能及代謝；體內(nèi)酸性、含量；各種微量元

2、素的主要生理功能及代謝；體內(nèi)酸性、堿性物質(zhì)的來源；肺對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用；判斷酸堿平堿性物質(zhì)的來源；肺對酸堿平衡的調(diào)節(jié)作用；判斷酸堿平衡的主要生化指標及其臨床意義。衡的主要生化指標及其臨床意義。3.3.了解：水和電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié)；鈣磷的含量、分布了解：水和電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié)；鈣磷的含量、分布和主要生理功能；酸中毒與堿中毒的概念和特點。和主要生理功能；酸中毒與堿中毒的概念和特點。4. 4. 能夠運用人體中水、電解質(zhì)及酸堿平衡的知識及理能夠運用人體中水、電解質(zhì)及酸堿平衡的知識及理論為臨床相應病例的正確診斷與治療服務。論為臨床相應病例的正確診斷與治療服務。5. 5. 培養(yǎng)學生尊重科學、求真務實的工作態(tài)

3、度，提高對培養(yǎng)學生尊重科學、求真務實的工作態(tài)度，提高對疾病本質(zhì)的認識、分析和治療能力。疾病本質(zhì)的認識、分析和治療能力。生物化學生物化學第十七章第十七章 水、電解質(zhì)代謝與酸堿平衡水、電解質(zhì)代謝與酸堿平衡第一節(jié)第一節(jié) 水代謝水代謝第二節(jié)第二節(jié) 電解質(zhì)代謝電解質(zhì)代謝第三節(jié)第三節(jié) 鈣磷代謝鈣磷代謝第四節(jié)第四節(jié) 微量元素代謝微量元素代謝第五節(jié)第五節(jié) 酸堿平衡酸堿平衡生物化學生物化學水和電解質(zhì)既是人體的重要組成成分，也是水和電解質(zhì)既是人體的重要組成成分，也是構(gòu)成體液（構(gòu)成體液（body fluid）的主要成分。）的主要成分。體液體液是指體是指體內(nèi)的水分及溶解于水中的無機鹽和有機物的總稱。內(nèi)的水分及溶解于水

4、中的無機鹽和有機物的總稱。 體液中的無機鹽、某些小分子有機化合物體液中的無機鹽、某些小分子有機化合物和蛋白質(zhì)等常以離子狀態(tài)存在，稱為和蛋白質(zhì)等常以離子狀態(tài)存在，稱為電解質(zhì)電解質(zhì)。水。水和電解質(zhì)代謝（和電解質(zhì)代謝（water electrolyte metabolism）又稱為又稱為水、電解質(zhì)平衡水、電解質(zhì)平衡（water electrolyte balance）。）。引引 言言生物化學生物化學機體在生命活動過程中不斷地從食物中攝機體在生命活動過程中不斷地從食物中攝取酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)，同時自身又不斷地產(chǎn)取酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)，同時自身又不斷地產(chǎn)生酸堿物質(zhì)。機體通過一系列的調(diào)節(jié)作用，最生酸堿物質(zhì)。

5、機體通過一系列的調(diào)節(jié)作用，最后將多余的酸性或堿性物質(zhì)排出體外，使體液后將多余的酸性或堿性物質(zhì)排出體外，使體液pH值維持在相對恒定的范圍內(nèi)，這一過程稱值維持在相對恒定的范圍內(nèi)，這一過程稱為為酸堿平衡酸堿平衡（acid-base balance）。）。正常人血漿的正常人血漿的pH值總是維持在值總是維持在7.357.45之間。之間。 生物化學生物化學第一節(jié)第一節(jié)水的代謝水的代謝生物化學生物化學一、水的生理功能一、水的生理功能二、水的平衡二、水的平衡第一節(jié)第一節(jié) 水代謝水代謝生物化學生物化學一、水的生理功能一、水的生理功能(一一) 調(diào)節(jié)體溫調(diào)節(jié)體溫水的比熱大水的比熱大：當：當1g水從水從15升至升至1

6、6，需吸收，需吸收4.2J （1cal）的熱量；水能吸收或釋放較多的熱量而本身的）的熱量；水能吸收或釋放較多的熱量而本身的 溫度卻無較大改變。溫度卻無較大改變。水的蒸發(fā)熱大水的蒸發(fā)熱大：1g水從水從37至完全蒸發(fā)需吸收至完全蒸發(fā)需吸收2 415J（575cal）的熱量，故蒸發(fā)少量汗液就能散發(fā)大量熱量。）的熱量，故蒸發(fā)少量汗液就能散發(fā)大量熱量。水的流動性大，導熱性強水的流動性大，導熱性強：血液循環(huán)能使各組織器官：血液循環(huán)能使各組織器官 代謝產(chǎn)生的熱在體內(nèi)迅速均勻分布并通過體表散發(fā)。代謝產(chǎn)生的熱在體內(nèi)迅速均勻分布并通過體表散發(fā)。生物化學生物化學(二二) 促進并參與物質(zhì)代謝促進并參與物質(zhì)代謝 (三三

7、) 運輸作用運輸作用水是體內(nèi)的良好溶劑，能溶解物質(zhì)，促進化學水是體內(nèi)的良好溶劑，能溶解物質(zhì)，促進化學 反應的發(fā)生。反應的發(fā)生。水分子還直接參與體內(nèi)的代謝反應（水解、水水分子還直接參與體內(nèi)的代謝反應（水解、水 化、加水脫氫等），在物質(zhì)及能量代謝過程中化、加水脫氫等），在物質(zhì)及能量代謝過程中 起著重要作用。起著重要作用。水的黏度小、流動性大，有利于運輸各種營水的黏度小、流動性大，有利于運輸各種營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物。養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物。 生物化學生物化學唾液有利于食物吞咽及咽部濕潤，淚液能防唾液有利于食物吞咽及咽部濕潤，淚液能防止眼球及結(jié)膜干燥，關(guān)節(jié)滑液有助于關(guān)節(jié)活動，止眼球及結(jié)膜干燥，關(guān)節(jié)滑液有助于關(guān)

8、節(jié)活動，呼吸道與胃腸道黏液、胸腔與腹腔漿液等都是良呼吸道與胃腸道黏液、胸腔與腹腔漿液等都是良好的潤滑劑。好的潤滑劑。(四四) 潤滑作用潤滑作用 (五五) 結(jié)合水的作用結(jié)合水的作用 結(jié)合水是指與蛋白質(zhì)、核酸和蛋白多糖等物結(jié)合水是指與蛋白質(zhì)、核酸和蛋白多糖等物質(zhì)結(jié)合而存在的水。它與自由水不同，無流動性，質(zhì)結(jié)合而存在的水。它與自由水不同，無流動性，因而對維持生物大分子構(gòu)象，保持細胞、組織、因而對維持生物大分子構(gòu)象，保持細胞、組織、器官的形態(tài)、硬度和彈性起到一定的作用。器官的形態(tài)、硬度和彈性起到一定的作用。 生物化學生物化學(一一) 水的攝入水的攝入二、水的平衡二、水的平衡飲水飲水(1200ml)(1

9、200ml)食物水食物水 (1000ml) (1000ml)代謝水代謝水(300ml)(300ml)成人每天需水成人每天需水 (2500ml) (2500ml)生物化學生物化學3. 消化道排水消化道排水 各種消化腺分泌的消化液，各種消化腺分泌的消化液，每日約每日約8000ml，其中絕大部分被腸道重吸收，其中絕大部分被腸道重吸收，只只有有150ml左右隨糞便排出左右隨糞便排出。(二二) 水的排出水的排出1. 肺排水肺排水 成人每日由肺以水蒸氣形式排出成人每日由肺以水蒸氣形式排出水水約約350ml。2. 皮膚排水皮膚排水 成人每天成人每天非顯性出汗非顯性出汗 500ml；顯性出汗顯性出汗量與環(huán)境溫

10、度、濕度及活動強度有關(guān)。量與環(huán)境溫度、濕度及活動強度有關(guān)。生物化學生物化學各種消化液的各種消化液的pH、電解質(zhì)含量、電解質(zhì)含量(mmol / L)及每天分泌量及每天分泌量(ml)消化液消化液pHpHNaNa+ +K K+ +CaCa2+2+ClCl- -HCOHCO3 3- -分泌量分泌量唾液唾液6.66.67.17.110103030151525251.51.54 410103030101020201000100015001500胃液胃液1.01.01.51.5202060606 67 7- -145145- -1500150025002500胰液胰液7.87.88.48.41481487

11、73 34040808080801101101000100020002000膽汁膽汁6.86.87.77.71301301401407 710103.53.57.57.5110110404050050010001000小腸液小腸液7.27.28.28.210010014214210105050- -8080105105303075751000100030003000生物化學生物化學成人每天水的攝入與排出量成人每天水的攝入與排出量水的攝入水的攝入(ml/(ml/天天) )水的排出水的排出(ml/(ml/天天) ) 飲水飲水 1 200 1 200 呼吸呼吸 350 350 食物水食物水 1 00

12、0 1 000 皮膚皮膚 500 500 代謝水代謝水 300 300 糞便糞便 150 150 腎腎 1 500 1 500 總計總計 2 500 2 500 2 500 2 500正常需水量：正常需水量： 2500ml；最低需水量；最低需水量 ： 1200ml。正常尿量：正常尿量：1500ml；最低尿量：；最低尿量：500ml。4 4腎排水腎排水 (2) 成人由尿排出至少成人由尿排出至少35g/d代謝廢物，溶解代謝廢物，溶解1g需需15ml水，故水，故最低尿量為最低尿量為500ml。低于此值稱。低于此值稱少尿少尿。(1) 正常人尿量約正常人尿量約1500ml/d，受飲、排水量影響。受飲、排

13、水量影響。 生物化學生物化學第二節(jié)第二節(jié)電解質(zhì)代謝電解質(zhì)代謝生物化學生物化學一、電解質(zhì)的生理功能一、電解質(zhì)的生理功能二、體液電解質(zhì)含量與分布二、體液電解質(zhì)含量與分布第二節(jié)第二節(jié) 電解質(zhì)代謝電解質(zhì)代謝三、水和電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié)三、水和電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié)生物化學生物化學 代謝水代謝水正常成人每日體內(nèi)代謝生成的內(nèi)生水約正常成人每日體內(nèi)代謝生成的內(nèi)生水約300ml。每每100g糖氧化分解時約產(chǎn)生糖氧化分解時約產(chǎn)生55ml水；每水；每100g脂肪脂肪氧化分解時約產(chǎn)生氧化分解時約產(chǎn)生107ml水；每水；每100g蛋白質(zhì)氧化蛋白質(zhì)氧化分解時可產(chǎn)生分解時可產(chǎn)生41ml水。在嚴重創(chuàng)傷（如擠壓綜合水。在嚴重創(chuàng)傷（如擠

14、壓綜合征）時，由于大量組織細胞破壞，體內(nèi)可迅速生征）時，由于大量組織細胞破壞，體內(nèi)可迅速生成大量代謝水，每破壞成大量代謝水，每破壞1kg肌肉組織可釋放出約肌肉組織可釋放出約850ml代謝水。代謝水。知識拓展知識拓展生物化學生物化學一、電解質(zhì)的生理功能一、電解質(zhì)的生理功能(一一) 維持體液滲透壓和酸堿平衡維持體液滲透壓和酸堿平衡Na+、Cl-是維持細胞外液滲透壓的主要離子，是維持細胞外液滲透壓的主要離子， 而而K+、HPO42-是維持細胞內(nèi)液滲透壓的主要是維持細胞內(nèi)液滲透壓的主要 離子。離子。 體液中的電解質(zhì)（如體液中的電解質(zhì)（如HCO3-、 HPO42-等）及其等）及其 相應的酸類可組成緩沖對

15、，是維持體液酸堿平相應的酸類可組成緩沖對，是維持體液酸堿平 衡的重要緩沖物質(zhì)。衡的重要緩沖物質(zhì)。 生物化學生物化學 神經(jīng)、肌肉興奮性神經(jīng)、肌肉興奮性 N Na a+ + K K+ + C C a a2+2+ M M g g2+2+ H H+ + + + + + N Na a+ + K K+ + C C a a2+2+ M M g g2+2+ H H+ + + + + +( (四四) ) 構(gòu)成組織細胞成分構(gòu)成組織細胞成分( (二二) ) 維持神經(jīng)、肌肉的興奮性維持神經(jīng)、肌肉的興奮性 ( (三三) ) 參與物質(zhì)代謝參與物質(zhì)代謝生物化學生物化學二、體液電解質(zhì)的含量與分布二、體液電解質(zhì)的含量與分布 (

16、一一) 體液電解質(zhì)的含量體液電解質(zhì)的含量 體液中所含電解質(zhì)按含量可分為主要電解質(zhì)體液中所含電解質(zhì)按含量可分為主要電解質(zhì)和微量元素兩類，它們在細胞內(nèi)、外的分布各不和微量元素兩類，它們在細胞內(nèi)、外的分布各不相同。主要電解質(zhì)包括相同。主要電解質(zhì)包括K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-、HPO42-、有機酸根和蛋白質(zhì)負離子、有機酸根和蛋白質(zhì)負離子等。等。微量元素含量較少，主要有鐵、銅、鋅、硒、微量元素含量較少，主要有鐵、銅、鋅、硒、碘、鈷、錳、鉬、氟、硅離子等。碘、鈷、錳、鉬、氟、硅離子等。生物化學生物化學 電解質(zhì)電解質(zhì)血血 漿漿組組 織織 間間 液液細細 胞胞 內(nèi)內(nèi) 液液mmol/L

17、mmol/L血漿血漿mEq/LmEq/L血漿血漿mmol/Lmmol/L水水mEq/LmEq/L水水mmol/Lmmol/L水水mEq/LmEq/L水水 NaNa+ +142142142142 147 147147147 15 15 15 15 K K+ + 5 5 5 5 4 4 4 4150150150150 CaCa2+2+ 2.5 2.5 5 5 1.25 1.25 2.5 2.5 1 1 2 2 MgMg2+2+ 1.5 1.5 3 3 1 1 2 2 13.5 13.52727 總計總計 151 151155155153.25153.25 155.5 155.5 179.5 179

18、.5194194 ClCl- -1031031031031141141141141 1 1 1 HCOHCO3 3- - 27 272727 30 30303010101010 HPOHPO4 42-2- 1 1 1 1 1 12 25050 100100 SOSO4 42-2-0.50.5 2 2 0.5 0.51 110102020 有機酸有機酸 6 6 6 6 7.5 7.5 7.5 7.5- - - 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 2 216160.1250.1251 17.887.886363 總計總計139.5139.5155155153.125153.125155.5155.5 78.88 78.

19、88194194體液中各種主要電解質(zhì)的含量體液中各種主要電解質(zhì)的含量 生物化學生物化學(二二)體液電解質(zhì)的分布體液電解質(zhì)的分布1. 體液電解質(zhì)含量以體液電解質(zhì)含量以mEq/L表示，細胞內(nèi)外陰、陽表示，細胞內(nèi)外陰、陽離子相等而呈電中性，以離子相等而呈電中性，以mmol/L表示無此特點。表示無此特點。2. 細胞外液陽離子以細胞外液陽離子以Na+為主，陰離子以為主，陰離子以Cl-和和HCO3-為主；細胞內(nèi)液陽離子以為主；細胞內(nèi)液陽離子以K+為主，陰離子以為主，陰離子以HPO42-和蛋白質(zhì)負離子為主。和蛋白質(zhì)負離子為主。3. 以以mEq/L表示，電解質(zhì)總量細胞內(nèi)液較外液高，表示，電解質(zhì)總量細胞內(nèi)液較外

20、液高，但滲透壓基本相等，是因為細胞內(nèi)液含產(chǎn)生的滲透壓較但滲透壓基本相等，是因為細胞內(nèi)液含產(chǎn)生的滲透壓較小的蛋白質(zhì)和二價離子較多所致。小的蛋白質(zhì)和二價離子較多所致。4. 血漿與組織間液的電解質(zhì)組成及含量較接近，但血漿與組織間液的電解質(zhì)組成及含量較接近，但血漿中蛋白質(zhì)含量遠大于組織間液，此差別有利于血漿血漿中蛋白質(zhì)含量遠大于組織間液，此差別有利于血漿與組織間液之間水的交換。與組織間液之間水的交換。生物化學生物化學( (一一) ) 神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)三、水和電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié)三、水和電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié) 下丘腦有口渴中樞，當機體因大量出汗、失下丘腦有口渴中樞，當機體因大量出汗、失水過多等原因引起細胞

21、外液滲透壓升高時，口渴水過多等原因引起細胞外液滲透壓升高時，口渴中樞的滲透壓感受器受刺激，產(chǎn)生興奮并傳至大中樞的滲透壓感受器受刺激，產(chǎn)生興奮并傳至大腦皮層而產(chǎn)生口渴感。而飲水后血漿滲透壓回降，腦皮層而產(chǎn)生口渴感。而飲水后血漿滲透壓回降，因此渴感消失。因此渴感消失。 生物化學生物化學(二二) 激素調(diào)節(jié)激素調(diào)節(jié)1. 抗利尿激素（抗利尿激素（antidiuretic hormone，ADH） ADH可提高腎遠曲小管及集合管對水的通透可提高腎遠曲小管及集合管對水的通透性，促進水的重吸收，從而維持體液滲透壓的平性，促進水的重吸收，從而維持體液滲透壓的平衡。其主要作用機制為增強腎小管細胞膜上腺苷衡。其主要

22、作用機制為增強腎小管細胞膜上腺苷酸環(huán)化酶（酸環(huán)化酶（AC）的活性，進而增加環(huán)一磷酸腺苷）的活性，進而增加環(huán)一磷酸腺苷（cAMP）的生成。）的生成。生物化學生物化學2. 醛固酮（醛固酮（aldosterone） 醛固酮的主要作用是促進腎遠曲小管和集合醛固酮的主要作用是促進腎遠曲小管和集合管通過管通過K+- Na+和和H+-Na+交換促進交換促進K+和和H+的排出及的排出及對對Na+的主動重吸收，因此醛固酮有排鉀、排氫、的主動重吸收，因此醛固酮有排鉀、排氫、保鈉的作用。同時，隨著保鈉的作用。同時，隨著Na+主動重吸收的增加，主動重吸收的增加，Cl-和水的重吸收也增多，因此醛固酮也有保水的和水的重吸

23、收也增多，因此醛固酮也有保水的作用。作用。 生物化學生物化學3.心房利鈉因子（心房利鈉因子（atrial natriuretic factor，ANF） 急性的血容量增加可使急性的血容量增加可使ANP釋放入血，從而釋放入血，從而引起強大的利鈉和利尿作用。反之，限制鈉、水引起強大的利鈉和利尿作用。反之，限制鈉、水攝入或減少靜脈回心血量則能減少攝入或減少靜脈回心血量則能減少ANP的釋放。的釋放。 ANP對水、電解質(zhì)代謝的影響主要有對水、電解質(zhì)代謝的影響主要有強大的利鈉、利尿作用；強大的利鈉、利尿作用；拮抗腎素拮抗腎素-醛固酮系統(tǒng)的作用；醛固酮系統(tǒng)的作用；顯著減輕失水或失血后血漿中顯著減輕失水或失血

24、后血漿中ADH水平增高的程度；水平增高的程度；舒張血管，降低血壓的作用。舒張血管，降低血壓的作用。生物化學生物化學4.其他激素其他激素 甲狀旁腺激素能促進腎遠曲小管對甲狀旁腺激素能促進腎遠曲小管對Ca2+的重吸的重吸 收，抑制近曲小管對磷酸鹽的重吸收，抑制近曲收，抑制近曲小管對磷酸鹽的重吸收，抑制近曲 小管對小管對Na+、K+和和HCO3-的重吸收。的重吸收。降鈣素能抑制腎小管對降鈣素能抑制腎小管對Na+、K+ 、Mg2+及鈣、磷及鈣、磷 的重吸收。的重吸收。甲狀旁腺激素還能促進腎小管對甲狀旁腺激素還能促進腎小管對Mg2+的重吸收。的重吸收。雌激素可促進雌激素可促進Na+、水在體內(nèi)潴留。、水在

25、體內(nèi)潴留。胰島素可促進胰島素可促進K+進入細胞。進入細胞。甲狀腺激素可引起甲狀腺激素可引起K+移出細胞并從尿中排出。移出細胞并從尿中排出。生物化學生物化學第三節(jié)第三節(jié)鈣磷代謝鈣磷代謝生物化學生物化學一、鈣磷的含量與分布一、鈣磷的含量與分布二、鈣磷的吸收與排泄二、鈣磷的吸收與排泄第三節(jié)第三節(jié) 鈣磷代謝鈣磷代謝三、鈣磷的生理功能三、鈣磷的生理功能四、血鈣與血磷四、血鈣與血磷五、鈣磷代謝的調(diào)節(jié)五、鈣磷代謝的調(diào)節(jié)生物化學生物化學鈣鈣占體重占體重1.5%2.2%，總量，總量7001400g。磷磷占體重占體重0.8%1.2%，總量，總量400800g。一、鈣磷的含量與分布一、鈣磷的含量與分布(一一)鈣磷的

26、含量鈣磷的含量生物化學生物化學(二二) 鈣磷的分布鈣磷的分布鈣磷的分布鈣磷的分布部部 位位鈣鈣磷磷含量含量(g)占總鈣的占總鈣的(%)含量含量(g) 占總磷的占總磷的(%)骨及牙骨及牙細胞內(nèi)液細胞內(nèi)液細胞外液細胞外液120061 99.3 0.6 0.16001000.285.714.00.0399以上的鈣和以上的鈣和85以上的磷以羥磷灰石以上的磷以羥磷灰石3Ca3（PO4）2 Ca（OH）2的形式參與構(gòu)成骨的形式參與構(gòu)成骨鹽，存在于骨及牙齒中；其余則以溶解狀態(tài)分鹽，存在于骨及牙齒中；其余則以溶解狀態(tài)分布于體液和軟組織中。布于體液和軟組織中。 生物化學生物化學二、鈣磷的吸收與排泄二、鈣磷的吸收

27、與排泄（一）鈣的吸收與排泄（一）鈣的吸收與排泄 1. 鈣的吸收鈣的吸收 機體的不同生長發(fā)育階段及生理狀態(tài)對鈣的需要量和吸機體的不同生長發(fā)育階段及生理狀態(tài)對鈣的需要量和吸收量有較大差異，且易導致缺乏癥。收量有較大差異，且易導致缺乏癥。年齡及生理狀態(tài)年齡及生理狀態(tài) 需要量需要量 嬰兒嬰兒 360540mgd 兒童兒童 800mgd 青春期青春期 1200mgd 成人成人 800mgd 孕婦或乳母孕婦或乳母 1500mgd吸收部位：吸收部位：十二指腸及小腸上端，吸收率十二指腸及小腸上端，吸收率2540。生物化學生物化學影響吸收的因素影響吸收的因素(1) 維生素維生素D是促進小腸對鈣吸收的最重要因素。

28、是促進小腸對鈣吸收的最重要因素。(2) 酸性環(huán)境鈣鹽易溶解，降低腸道酸性環(huán)境鈣鹽易溶解，降低腸道pH值可促進鈣值可促進鈣的吸收，故常用乳酸鈣、葡萄糖酸鈣等補鈣。的吸收，故常用乳酸鈣、葡萄糖酸鈣等補鈣。(3)過多的草酸、植酸、脂肪酸、堿性磷酸鹽等可與過多的草酸、植酸、脂肪酸、堿性磷酸鹽等可與鈣結(jié)合形成難溶性鈣鹽，阻礙鈣的吸收；鎂鹽過多也可鈣結(jié)合形成難溶性鈣鹽，阻礙鈣的吸收；鎂鹽過多也可抑制鈣的吸收。抑制鈣的吸收。(4)鈣的吸收率與年齡呈反比，這是老年人易于缺鈣鈣的吸收率與年齡呈反比，這是老年人易于缺鈣而發(fā)生骨質(zhì)疏松的原因之一。而發(fā)生骨質(zhì)疏松的原因之一。生物化學生物化學 2. 鈣的排泄鈣的排泄 人

29、體每日攝入的鈣，人體每日攝入的鈣， 大約大約80從糞便排出、從糞便排出、20經(jīng)腎排出。經(jīng)腎排出。成人每日進出體內(nèi)的鈣量大致相等，成人每日進出體內(nèi)的鈣量大致相等，多吃多吃多排，少吃少排多排，少吃少排，維持動態(tài)平衡。，維持動態(tài)平衡。生物化學生物化學(二二)磷的吸收與排泄磷的吸收與排泄 1. 磷的吸收磷的吸收 磷在食物中廣泛分布，可隨鈣一同吸收，并磷在食物中廣泛分布，可隨鈣一同吸收，并能在體內(nèi)保存，因此不易缺乏。能在體內(nèi)保存，因此不易缺乏。 磷的每日需要量為磷的每日需要量為800900mg，主要來自，主要來自食物中的磷脂、磷蛋白和某些磷酸酯。食物中的磷脂、磷蛋白和某些磷酸酯。 磷的吸收部位及其影響因

30、素與鈣大致相同。磷的吸收部位及其影響因素與鈣大致相同。食物中的食物中的Ca2+、Fe2+和和Mg2+過多時，可過多時，可與磷酸根結(jié)合形成不溶性的鹽而影響其吸收。與磷酸根結(jié)合形成不溶性的鹽而影響其吸收。生物化學生物化學 2. 磷的排泄磷的排泄尿磷排泄量常隨食物含磷量的多少而變化，尿磷排泄量常隨食物含磷量的多少而變化，約約6080的磷由尿排出，其余隨糞便排出。的磷由尿排出，其余隨糞便排出。當腎功能不全時可引起血漿無機磷升高，磷當腎功能不全時可引起血漿無機磷升高，磷與血漿鈣結(jié)合而在組織中沉積，導致某些軟組織與血漿鈣結(jié)合而在組織中沉積，導致某些軟組織發(fā)生異位鈣化。發(fā)生異位鈣化。生物化學生物化學三、鈣磷

31、的生理功能三、鈣磷的生理功能參與構(gòu)成參與構(gòu)成骨鹽骨鹽鈣的生理功能鈣的生理功能參與血液凝固；參與血液凝固；增強心肌收縮力；增強心肌收縮力；降低神經(jīng)、肌肉興奮性；降低神經(jīng)、肌肉興奮性；降低血管壁的通透性，減少滲出；降低血管壁的通透性，減少滲出；參與細胞信號傳導；參與細胞信號傳導；是許多酶的激活劑或抑制劑；是許多酶的激活劑或抑制劑；參與神經(jīng)遞質(zhì)的合成與分泌。參與神經(jīng)遞質(zhì)的合成與分泌。生物化學生物化學磷的生理功能磷的生理功能 組成核苷酸、核酸、磷脂、磷蛋白等；組成核苷酸、核酸、磷脂、磷蛋白等； 在物質(zhì)代謝中以其有機化合物的形在物質(zhì)代謝中以其有機化合物的形 式參與反應；式參與反應； 參與體內(nèi)能量的生成、

32、貯存及利用；參與體內(nèi)能量的生成、貯存及利用； 參與物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)，酶的磷酸化參與物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)，酶的磷酸化 和脫磷酸化；和脫磷酸化； 參與酸堿平衡的調(diào)節(jié)，血漿中的參與酸堿平衡的調(diào)節(jié)，血漿中的 HPO42-與與H2PO4-構(gòu)成緩沖對，可對構(gòu)成緩沖對，可對 體液酸堿平衡進行調(diào)節(jié)。體液酸堿平衡進行調(diào)節(jié)。生物化學生物化學四、血鈣與血磷四、血鈣與血磷正常血鈣濃度為正常血鈣濃度為2.252.75mmol/L(911mg/dl)。血漿鈣的存在形式有兩種：血漿鈣的存在形式有兩種：1結(jié)合鈣結(jié)合鈣 蛋白結(jié)合鈣（非擴散性鈣）；擴散結(jié)合鈣蛋白結(jié)合鈣（非擴散性鈣）；擴散結(jié)合鈣2游離鈣游離鈣 即鈣離子（即鈣離子（Ca2+

33、）。）。血漿血漿Ca2+與血液與血液pH值的關(guān)系可表示為：值的關(guān)系可表示為：Ca2+=KH+HCO3- HPO42-(K為常數(shù)為常數(shù)) (一一)血鈣血鈣生物化學生物化學正常人血漿各種鈣的濃度正常人血漿各種鈣的濃度存在形式存在形式mmol/Lmmol/Lmg/dlmg/dl占總量的占總量的蛋白結(jié)合鈣蛋白結(jié)合鈣1.141.144.564.5646.046.0擴散結(jié)合鈣擴散結(jié)合鈣 檸檬酸鈣檸檬酸鈣0.040.040.170.171.71.7 CaHPO CaHPO4 40.040.040.160.161.61.6 其他未定鈣其他未定鈣0.080.080.320.323.23.2CaCa2+2+1.1

34、81.184.724.7247.547.5總計總計2.482.489.939.93100.0100.0生物化學生物化學(二二)血磷血磷血磷血磷指血漿中無機磷酸鹽的含量。指血漿中無機磷酸鹽的含量。隨年齡的增長而下降。新生兒約為隨年齡的增長而下降。新生兒約為1.78mmol/L，成人為成人為1.01.6mmol/L。 無機磷酸鹽無機磷酸鹽(血漿血漿)有機磷酸酯有機磷酸酯(紅細胞紅細胞)存在形式存在形式生物化學生物化學(三三)血漿中鈣磷含量的關(guān)系血漿中鈣磷含量的關(guān)系u 當當CaCaP40P40，鈣、磷以，鈣、磷以骨鹽骨鹽形式沉積在骨組織形式沉積在骨組織中。中。u 當當 Ca CaP35P35，骨組織

35、鈣化障礙，嚴重可致骨，骨組織鈣化障礙，嚴重可致骨鹽溶解脫鈣鹽溶解脫鈣 ，引起，引起佝僂病佝僂病( (兒童兒童) )或軟骨病或軟骨病( (成人成人) )。1.用用Ca和和P分別代表正常成人分別代表正常成人1dl血漿中血漿中鈣和磷的鈣和磷的mg數(shù)，二者之間有如下關(guān)系式：數(shù)，二者之間有如下關(guān)系式： CaCaP=35P=354040生物化學生物化學(一一)1,25-(OH)2-D3的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)五、鈣磷代謝的調(diào)節(jié)五、鈣磷代謝的調(diào)節(jié)1. 1,25-(OH)2-D3在促進在促進Ca2+吸收的同時增加吸收的同時增加磷的吸收。磷的吸收。2. 既可加速間葉細胞形成新的破骨細胞，又既可加速間葉細胞形成新的破骨細胞，

36、又可增強破骨細胞的活性，從而促進骨的吸收，動可增強破骨細胞的活性，從而促進骨的吸收，動員骨質(zhì)中的鈣釋放入血。員骨質(zhì)中的鈣釋放入血。3. 直接促進腎近曲小管對鈣磷的重吸收，降直接促進腎近曲小管對鈣磷的重吸收，降低尿鈣和尿磷濃度。低尿鈣和尿磷濃度。生物化學生物化學 鈣磷乘積鈣磷乘積當鈣磷乘積大于當鈣磷乘積大于40時，鈣、磷以骨鹽形式沉積于時，鈣、磷以骨鹽形式沉積于骨組織；而鈣磷乘積小于骨組織；而鈣磷乘積小于35時，骨組織鈣化障礙，時，骨組織鈣化障礙，嚴重可致骨鹽溶解脫鈣，影響正常的成骨作用，嚴重可致骨鹽溶解脫鈣，影響正常的成骨作用，在兒童和成人分別引起佝僂病和軟骨病。因此該在兒童和成人分別引起佝僂

37、病和軟骨病。因此該乘積數(shù)值可作為佝僂病、軟骨病臨床診斷和療效乘積數(shù)值可作為佝僂病、軟骨病臨床診斷和療效判斷的參考指標。判斷的參考指標。臨床應用臨床應用生物化學生物化學(二二)甲狀旁腺素甲狀旁腺素(PTH)的作用的作用(三三)降鈣素降鈣素(CT)的作用的作用升高血鈣升高血鈣降低血磷降低血磷使破骨細胞數(shù)量增多，活性增強。使破骨細胞數(shù)量增多，活性增強。促進腎遠曲小管對鈣的重吸收。促進腎遠曲小管對鈣的重吸收。促進腎促進腎VitD3的羥化。的羥化。促進骨鹽沉積，抑制骨鹽溶解。促進骨鹽沉積，抑制骨鹽溶解。 抑制腎近曲小管對鈣、磷的重吸收。抑制腎近曲小管對鈣、磷的重吸收。抑制腎抑制腎VitD3的羥化。的羥化

38、。降低血鈣降低血鈣降低血磷降低血磷生物化學生物化學第四節(jié)第四節(jié)微量元素代謝微量元素代謝生物化學生物化學一、鐵的代謝一、鐵的代謝二、鋅的代謝二、鋅的代謝第四節(jié)第四節(jié) 微量元素代謝微量元素代謝三、銅的代謝三、銅的代謝四、碘的代謝四、碘的代謝五、硒的代謝五、硒的代謝生物化學生物化學凡含量占人體總重量的萬分之一以下，每凡含量占人體總重量的萬分之一以下，每日需要量在日需要量在100mg以下的元素均稱為以下的元素均稱為微量元素微量元素(microelement or trace element)。目前公認的人體必需微量元素主要有鐵、目前公認的人體必需微量元素主要有鐵、硅、氟、鋅、銅、錫、碘、錳、鉬、硒、鈷

39、、硅、氟、鋅、銅、錫、碘、錳、鉬、硒、鈷、鎳、鉻、釩等，僅占人體總重量的鎳、鉻、釩等，僅占人體總重量的0.05左右。左右。微量元素主要來自食物，其作用主要微量元素主要來自食物，其作用主要:參參與構(gòu)成酶的活性中心或輔酶；參與體內(nèi)物質(zhì)與構(gòu)成酶的活性中心或輔酶；參與體內(nèi)物質(zhì)的運輸；參與激素和維生素的合成。的運輸；參與激素和維生素的合成。生物化學生物化學一、鐵一、鐵人體含鐵人體含鐵(iron)總量為總量為45g，女性略低于男，女性略低于男性。鐵在體內(nèi)分布很廣，其中性。鐵在體內(nèi)分布很廣，其中6570的鐵存的鐵存在于血紅蛋白，在于血紅蛋白，3存在于肌紅蛋白，存在于肌紅蛋白，l存在于存在于各種含鐵酶類，其余

40、各種含鐵酶類，其余2530%以鐵蛋白、含鐵以鐵蛋白、含鐵血黃素和未知鐵化物等形式貯存于肝、脾、骨血黃素和未知鐵化物等形式貯存于肝、脾、骨髓、肌肉和腸黏膜等組織器官中，在血漿中運髓、肌肉和腸黏膜等組織器官中，在血漿中運輸?shù)蔫F僅占輸?shù)蔫F僅占0.1左右。左右。（一）含量與分布（一）含量與分布生物化學生物化學 5 5 0.20 0.20貯貯存鐵存鐵 9 9 0.36 0.36 1.21.2肝、脾、骨等肝、脾、骨等貯貯存鐵存鐵 10 10 0.4 0.4 2.02.0各組織各組織轉(zhuǎn)運鐵轉(zhuǎn)運鐵 0.007 0.007 14 14血血 漿漿分解分解H H2 2O O2 2 0.004 0.004 1 1 5

41、 5紅細胞紅細胞參與生物氧化參與生物氧化 0.004 0.004 0.8 0.8線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)貯貯存存O O2 2 10 10 0.4 0.4 120 120肌肌 肉肉運輸運輸O O2 2 65 65 2.6 2.6 750 750紅細胞紅細胞體內(nèi)含鐵化合物的分布與功能體內(nèi)含鐵化合物的分布與功能 未知鐵化物未知鐵化物 含鐵血黃素含鐵血黃素 鐵鐵 蛋蛋 白白 運鐵蛋白運鐵蛋白 過氧化氫酶過氧化氫酶 細胞色素細胞色素 肌紅蛋白肌紅蛋白 血紅蛋白血紅蛋白 功能功能占總鐵占總鐵量量(%)(%)含鐵含鐵量量(g)(g)含鐵化合含鐵化合物量物量(g)(g)分布分布含鐵化合物含鐵化合物生物化學

42、生物化學胃酸、維生素胃酸、維生素C、半胱氨酸和谷胱甘肽等還原性物質(zhì)因、半胱氨酸和谷胱甘肽等還原性物質(zhì)因 可將可將Fe3+還原為還原為Fe2+，從而有利于鐵的吸收。，從而有利于鐵的吸收。某些氨基酸、檸檬酸、蘋果酸和膽汁酸等可與鐵結(jié)合某些氨基酸、檸檬酸、蘋果酸和膽汁酸等可與鐵結(jié)合 成可溶性鰲合物，促進了鐵的吸收。成可溶性鰲合物，促進了鐵的吸收。植酸、草酸和鞣酸等可與鐵形成不溶性鐵鹽而阻礙鐵植酸、草酸和鞣酸等可與鐵形成不溶性鐵鹽而阻礙鐵 的吸收。的吸收。小腸黏膜細胞中存在鐵的特異受體，能根據(jù)需要控制小腸黏膜細胞中存在鐵的特異受體，能根據(jù)需要控制 鐵的攝入量，當體內(nèi)貯存鐵增多時則吸收減少，反之，鐵的攝

43、入量，當體內(nèi)貯存鐵增多時則吸收減少，反之， 貯存鐵不足時則增加吸收鐵增多。貯存鐵不足時則增加吸收鐵增多。主要在主要在十二指腸十二指腸和和空腸上段空腸上段吸收吸收（二）吸收與排泄（二）吸收與排泄生物化學生物化學正常人體鐵的日排出量為正常人體鐵的日排出量為0.951.02mg，其中經(jīng)腸道排出約其中經(jīng)腸道排出約0.6mg，經(jīng)尿排出約，經(jīng)尿排出約0.1mg，皮膚損失皮膚損失0.20.3m。女性因生理原因鐵的流失。女性因生理原因鐵的流失量較多，每日約量較多，每日約1.5mg。生物化學生物化學（三）功能與相關(guān)疾?。ㄈ┕δ芘c相關(guān)疾病1.鐵主要是作為血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素的組鐵主要是作為血紅蛋白、肌紅

44、蛋白、細胞色素的組成成分，參與體內(nèi)氣體（氧和二氧化碳）的運輸；在氧化成成分，參與體內(nèi)氣體（氧和二氧化碳）的運輸；在氧化呼吸鏈中以遞電子體的形式參與生物氧化過程；參與酶促呼吸鏈中以遞電子體的形式參與生物氧化過程；參與酶促反應。反應。2.鐵缺乏鐵缺乏:可導致小細胞低色素性貧血，未成年人可出可導致小細胞低色素性貧血，未成年人可出現(xiàn)生長發(fā)育遲緩，免疫功能降低而而引起的易感染、易?，F(xiàn)生長發(fā)育遲緩，免疫功能降低而而引起的易感染、易疲勞等癥狀。勞等癥狀。3.鐵過多鐵過多:可出現(xiàn)急性胃腸刺激癥狀及嘔吐、黑色糞便可出現(xiàn)急性胃腸刺激癥狀及嘔吐、黑色糞便等。長期慢性鐵過多可出現(xiàn)血色素沉著癥，出現(xiàn)膚色變深等。長期慢性

45、鐵過多可出現(xiàn)血色素沉著癥，出現(xiàn)膚色變深，肝硬化、肝癌、糖尿病、內(nèi)分泌紊亂、關(guān)節(jié)痛等。，肝硬化、肝癌、糖尿病、內(nèi)分泌紊亂、關(guān)節(jié)痛等。生物化學生物化學二、鋅二、鋅 （一）含量與分布（一）含量與分布 正常人體內(nèi)含鋅（正常人體內(nèi)含鋅（zinc）量約）量約1.52.5g，遍布于，遍布于全身各種組織，其中皮膚、毛發(fā)的含鋅量約占全全身各種組織，其中皮膚、毛發(fā)的含鋅量約占全身鋅總量的身鋅總量的20，故測定發(fā)鋅含量既可反映體內(nèi)，故測定發(fā)鋅含量既可反映體內(nèi)含鋅總量。血清鋅濃度約為含鋅總量。血清鋅濃度約為0.10.15 mmol/L。生物化學生物化學（二）吸收與排泄（二）吸收與排泄 鋅主要在小腸吸收，食物鋅的吸收率

46、為鋅主要在小腸吸收，食物鋅的吸收率為2030。食物中的鈣、鎘、銅、植酸、。食物中的鈣、鎘、銅、植酸、6-磷酸肌醇磷酸肌醇等可影響其吸收；腸腔內(nèi)有與鋅特異結(jié)合的因子，等可影響其吸收；腸腔內(nèi)有與鋅特異結(jié)合的因子，能促進鋅的吸收。能促進鋅的吸收。鋅主要隨胰液分泌入腸，由糞便排出；部分鋅鋅主要隨胰液分泌入腸，由糞便排出；部分鋅可從尿、汗液或乳汁排出?？蓮哪?、汗液或乳汁排出。 生物化學生物化學（三）功能與缺乏癥（三）功能與缺乏癥1.目前已知的含鋅酶有目前已知的含鋅酶有200多種，鋅廣泛參與糖、脂多種，鋅廣泛參與糖、脂類、蛋白質(zhì)和核酸代謝。類、蛋白質(zhì)和核酸代謝。2.鋅極易與胰島素結(jié)合，延長胰島素的作用時間

47、。鋅極易與胰島素結(jié)合，延長胰島素的作用時間。3.腦中微量元素以鋅含量最高，在維持腦中微量元素以鋅含量最高，在維持GABA濃度中濃度中發(fā)揮關(guān)鍵作用。發(fā)揮關(guān)鍵作用。4.參與形成鋅指結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中發(fā)揮作用。參與形成鋅指結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中發(fā)揮作用。5.缺鋅可導致機體多方面功能障礙。如脫發(fā)、皮膚炎缺鋅可導致機體多方面功能障礙。如脫發(fā)、皮膚炎、傷口愈合緩慢、性機能不全、神經(jīng)精神障礙等；兒、傷口愈合緩慢、性機能不全、神經(jīng)精神障礙等；兒童缺鋅可引起生長發(fā)育遲滯、睪丸萎縮；妊娠婦女缺童缺鋅可引起生長發(fā)育遲滯、睪丸萎縮；妊娠婦女缺鋅顯著者，可致胎兒畸形，所生子女智力低下；缺鋅鋅顯著者，可致胎兒畸形，所生子女智

48、力低下；缺鋅時消化功能紊亂。時消化功能紊亂。生物化學生物化學三、銅三、銅（一）含量與分布（一）含量與分布 正常成人體內(nèi)含銅（正常成人體內(nèi)含銅（copper）量約）量約80110mg，主要分布于骨骼肌、肝、腎、腦和心等器官。成主要分布于骨骼肌、肝、腎、腦和心等器官。成人血清銅含量約為人血清銅含量約為0.02mmol/L。生物化學生物化學（二）功能與缺乏癥（二）功能與缺乏癥 1.銅是體內(nèi)多種酶的組成成分。銅是體內(nèi)多種酶的組成成分。2.銅能影響鐵的吸收。銅能影響鐵的吸收。3.毛發(fā)的角蛋白中，大部分半胱氨酸的巰基氧化形毛發(fā)的角蛋白中，大部分半胱氨酸的巰基氧化形成二硫鍵，以維持角蛋白構(gòu)象，這一過程需含銅

49、成二硫鍵，以維持角蛋白構(gòu)象，這一過程需含銅氧化酶的催化。銅還是酪氨酸酶的組成成分，該氧化酶的催化。銅還是酪氨酸酶的組成成分，該酶催化酪氨酸轉(zhuǎn)化為多巴，進而生成黑色素，故酶催化酪氨酸轉(zhuǎn)化為多巴，進而生成黑色素，故缺銅時可引起毛發(fā)脫色。缺銅時可引起毛發(fā)脫色。生物化學生物化學四、碘四、碘（一）含量與分布（一）含量與分布 正常成人體內(nèi)含碘（正常成人體內(nèi)含碘（iodine）量約為）量約為3050mg。廣泛分布于各組織。其中約廣泛分布于各組織。其中約30%集中于甲狀腺組集中于甲狀腺組織，骨骼肌組織次之，主要都為有機碘?？?，骨骼肌組織次之，主要都為有機碘。生物化學生物化學（二）功能與缺乏癥（二）功能與缺乏癥

50、 1.碘的主要作用是參與甲狀腺激素的合成。碘的主要作用是參與甲狀腺激素的合成。2.碘具有抗氧化的功能。碘具有抗氧化的功能。3.成人缺碘可引起地方性甲狀腺腫。胎兒及嬰兒成人缺碘可引起地方性甲狀腺腫。胎兒及嬰兒期缺碘可引起呆小癥（又稱克汀病。食用含碘量期缺碘可引起呆小癥（又稱克汀病。食用含碘量超過普通食鹽約超過普通食鹽約1 500倍的海帶鹽或飲用高碘水可倍的海帶鹽或飲用高碘水可引起高碘性甲狀腺腫。引起高碘性甲狀腺腫。 另外碘攝入過多可引起甲另外碘攝入過多可引起甲狀腺功能亢進、甲狀腺功能減退或橋本氏甲狀腺狀腺功能亢進、甲狀腺功能減退或橋本氏甲狀腺炎等。炎等。生物化學生物化學五、硒五、硒（一）含量與分

51、布（一）含量與分布 正常成人體內(nèi)含硒（正常成人體內(nèi)含硒（selenium）量約為）量約為1421mg，肝、腎內(nèi)含量較高。，肝、腎內(nèi)含量較高。生物化學生物化學（二）功能與缺乏癥（二）功能與缺乏癥 1.硒以硒代半胱氨酸的形式參與體內(nèi)多種蛋白的構(gòu)成。硒以硒代半胱氨酸的形式參與體內(nèi)多種蛋白的構(gòu)成。2.硒可與體內(nèi)的重金屬如鉛、汞、鎘、鉈等結(jié)合形成重金屬硒可與體內(nèi)的重金屬如鉛、汞、鎘、鉈等結(jié)合形成重金屬-硒硒-蛋白質(zhì)復合物而抑制重金屬的毒性，并可促進重金屬的蛋白質(zhì)復合物而抑制重金屬的毒性，并可促進重金屬的排出。排出。3.硒通過參與輔酶硒通過參與輔酶A與輔酶與輔酶Q的合成，促進的合成，促進-酮酸脫氫酶系酮酸

52、脫氫酶系的活性；硒還能調(diào)節(jié)維生素的活性；硒還能調(diào)節(jié)維生素A、C、E、K的代謝。的代謝。4.硒缺乏可引起多種疾病，如心血管疾病、神經(jīng)變性疾病、硒缺乏可引起多種疾病，如心血管疾病、神經(jīng)變性疾病、糖尿病及某些癌癥。此外還發(fā)現(xiàn)克山病區(qū)人群的血硒、發(fā)糖尿病及某些癌癥。此外還發(fā)現(xiàn)克山病區(qū)人群的血硒、發(fā)硒和血液硒和血液GSH-Px水平均低于非病區(qū)人群。水平均低于非病區(qū)人群。 生物化學生物化學第五節(jié)第五節(jié)酸堿平衡酸堿平衡生物化學生物化學一、體內(nèi)酸堿物質(zhì)的來源一、體內(nèi)酸堿物質(zhì)的來源二、酸堿平衡的調(diào)節(jié)二、酸堿平衡的調(diào)節(jié)第五節(jié)第五節(jié) 酸堿平衡酸堿平衡三、酸堿平衡的主要生化診斷三、酸堿平衡的主要生化診斷 指標指標生物

53、化學生物化學酸堿平衡酸堿平衡是指機體通過一系列的調(diào)節(jié)作用，是指機體通過一系列的調(diào)節(jié)作用，最后將多余的酸性或堿性物質(zhì)排出體外，使體最后將多余的酸性或堿性物質(zhì)排出體外，使體液液pH值維持在相對恒定范圍內(nèi)的過程。值維持在相對恒定范圍內(nèi)的過程。 調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)方式體液的緩沖作用體液的緩沖作用肺對肺對CO2呼出的調(diào)節(jié)呼出的調(diào)節(jié)腎對腎對H+或或NH4+排出的調(diào)節(jié)排出的調(diào)節(jié) 生物化學生物化學一、一、 體內(nèi)酸堿物質(zhì)的來源體內(nèi)酸堿物質(zhì)的來源在化學反應中，凡能釋放出在化學反應中，凡能釋放出H+的化學物質(zhì)稱為酸，的化學物質(zhì)稱為酸，如如HCl、H2SO4、H2CO3、NH4+等；反之，凡能接受等；反之，凡能接受H+的化

54、學物質(zhì)稱為堿，如的化學物質(zhì)稱為堿，如OH -、NH3、HCO3-等。等。一個化學物質(zhì)作為酸釋放出一個化學物質(zhì)作為酸釋放出H+時，必然同時有一時，必然同時有一個堿性物質(zhì)形成；同樣，當一個化學物質(zhì)作為堿而接受個堿性物質(zhì)形成；同樣，當一個化學物質(zhì)作為堿而接受H+時，必然也有一個酸性物質(zhì)形成。因此，一個酸總時，必然也有一個酸性物質(zhì)形成。因此，一個酸總是與相應的堿組成一個共軛體系，例如：是與相應的堿組成一個共軛體系，例如： 酸酸 堿堿 H2CO3 HCO3- + H+ H2SO4 H SO4-+ H+ NH4+ NH3 + H+生物化學生物化學（一）（一）酸性物質(zhì)的來源酸性物質(zhì)的來源1. 揮發(fā)酸揮發(fā)酸(

55、 H2CO3 ) 成人每天可產(chǎn)生約成人每天可產(chǎn)生約350L (約約15mol) 的的CO2 ，可在紅，可在紅細胞內(nèi)生成細胞內(nèi)生成H2CO3 ，是體內(nèi)酸的主要來源。，是體內(nèi)酸的主要來源。體內(nèi)的糖、脂類、蛋白質(zhì)及核酸在分解代謝過程中還體內(nèi)的糖、脂類、蛋白質(zhì)及核酸在分解代謝過程中還產(chǎn)生一些有機酸及無機酸。這些酸性物質(zhì)不能由肺呼出，產(chǎn)生一些有機酸及無機酸。這些酸性物質(zhì)不能由肺呼出，必須經(jīng)腎隨尿排出體外，所以稱之為非揮發(fā)酸或固定酸必須經(jīng)腎隨尿排出體外，所以稱之為非揮發(fā)酸或固定酸（fixed acid）。正常人每日產(chǎn)生的固定酸僅為）。正常人每日產(chǎn)生的固定酸僅為50100mmol，與每日產(chǎn)生的揮發(fā)酸相比要少

56、得多。，與每日產(chǎn)生的揮發(fā)酸相比要少得多。 2. 非揮發(fā)酸非揮發(fā)酸(固定酸固定酸) 生物化學生物化學（二）堿性物質(zhì)的來源（二）堿性物質(zhì)的來源 主要來源于食物中的瓜果蔬菜。主要來源于食物中的瓜果蔬菜。 (蔬菜和瓜果被稱為成堿食物蔬菜和瓜果被稱為成堿食物) 某些藥物本身就是堿。某些藥物本身就是堿。 如抑制胃酸的藥物碳酸氫鈉等。如抑制胃酸的藥物碳酸氫鈉等。 物質(zhì)代謝過程中也可產(chǎn)生少量的堿性物物質(zhì)代謝過程中也可產(chǎn)生少量的堿性物 質(zhì)，如氨基酸脫氨基生成的質(zhì)，如氨基酸脫氨基生成的NH3。 生物化學生物化學二、酸堿平衡的調(diào)節(jié)二、酸堿平衡的調(diào)節(jié)（一）血液的緩沖作用（一）血液的緩沖作用血漿的緩沖體系：血漿的緩沖體

57、系： NaHCO3 Na2HPO4 Na-Pr H2CO3 NaH2PO4 H-Pr (Pr:血漿蛋白血漿蛋白)紅細胞的緩沖體系：紅細胞的緩沖體系： KHCO3 K2HPO4 K-Hb K-HbO2 H2CO3 KH2PO4 H-Hb H-HbO2 (Hb:血紅蛋白血紅蛋白 HbO2:氧合血紅蛋白氧合血紅蛋白)1. 血液的緩沖體系血液的緩沖體系生物化學生物化學全血各緩沖體系的比較全血各緩沖體系的比較緩沖體系緩沖體系 占全血緩沖能力的百分數(shù)占全血緩沖能力的百分數(shù)(%)HbO2和和Hb 35有機磷酸鹽有機磷酸鹽 3無機磷酸鹽無機磷酸鹽 2血漿蛋白質(zhì)血漿蛋白質(zhì) 7血漿碳酸氫鹽血漿碳酸氫鹽 35紅細胞

58、碳酸氫鹽紅細胞碳酸氫鹽 18生物化學生物化學2.血液的緩沖機制血液的緩沖機制 血漿血漿pH值主要取決于血漿中值主要取決于血漿中NaHCO3/H2CO3比值比值。正常條件下，血漿。正常條件下，血漿NaHCO3為為24mmol/L ; H2CO31.2mmol/L，比值：比值：24/1.220/1。生物化學生物化學根據(jù)亨德森根據(jù)亨德森-哈塞巴哈塞巴 （Henderson-Hassalbach）方程式計算方程式計算血漿血漿pH值為：值為：代入：代入： pH = 6.1lg 20/1 = 6.11.3 = 7.4pKa是是H2CO3解離常數(shù)的負對數(shù)解離常數(shù)的負對數(shù), 37時為時為6.1NaHCO3H2

59、CO3pH = pKa lg 酸堿平衡調(diào)節(jié)的實質(zhì)就是調(diào)節(jié)酸堿平衡調(diào)節(jié)的實質(zhì)就是調(diào)節(jié)NaHCONaHCO3 3 與與HH2 2COCO3 3 比值來維持血漿比值來維持血漿pHpH值的相對恒定。值的相對恒定。生物化學生物化學（1 1）對固定酸的緩沖作用）對固定酸的緩沖作用 H-A NaHCO3 Na-A H2CO3 (固定酸固定酸) (固定酸鈉固定酸鈉) H2O + CO2 H-A Na-Pr Na-A HPr H-A Na2HPO4 Na-ANaH2PO4生物化學生物化學（2） 對堿性物質(zhì)的緩沖作用對堿性物質(zhì)的緩沖作用 Na2CO3 H2CO3 2NaHCO3 Na2CO3 NaH2PO4 Na

60、HCO3 Na2HPO4 Na2CO3 H-Pr NaHCO3 NaPrH2CO3是對固定堿進行緩沖的主要成分是對固定堿進行緩沖的主要成分生物化學生物化學各組織細胞在代謝過程中產(chǎn)生的各組織細胞在代謝過程中產(chǎn)生的CO2在通過在通過肺呼出之前主要經(jīng)紅細胞中的肺呼出之前主要經(jīng)紅細胞中的血紅蛋白緩沖體系血紅蛋白緩沖體系緩沖緩沖。（3） 對揮發(fā)酸的緩沖作用對揮發(fā)酸的緩沖作用 CO2 + H2O H2CO3HbO2 Hb- + O2Hb- + H+ HHbH2CO3 HCO3-+ H+ 紅細胞紅細胞生物化學生物化學紅細胞紅細胞血漿血漿組織液組織液肺泡肺泡血紅蛋白對揮發(fā)酸的緩沖作用血紅蛋白對揮發(fā)酸的緩沖作用