身体中的酸和碱

酸碱平衡是最通俗也最为人们所熟悉的概念。近年，关于酸碱平衡的说法和产品宣传层出不穷，这其中有些是事实，有些是猜测，更多是胡编乱造。因为酸、碱、酸碱中和等是人们普遍掌握的知识，加之人们对人体生理过程缺乏基本的了解，所以，关于酸碱平衡很多胡编乱造的说法也颇为流行，大有“谎言重复一千遍即为真理”的势头。

所谓“酸”是指电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物，如盐酸(HCl)、 硫酸(H2SO4)、硝酸( HNO3 )、磷酸(H3PO4) 碳酸(H2CO3)等。“碱”的定义则比较复杂，狭义的碱是指在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物;广义的碱则指电离时能吸收质子(H+)的物质，也称“碱性”，如氨水(NH3·H2O)、烧碱(NaOH，氢氧化钠)、小苏打(NaHCO3，碳酸氢钠)等。碱可以与酸反应形成盐和水，这一反应称为酸碱中和。

体内的酸性物质主要有两大类，即挥发酸和固定酸。

1.挥发酸指碳酸，碳酸是机体在代谢过程中产生最多的酸性物质。糖、脂肪和蛋白质在分解代谢中，氧化最后阶段的终产物是CO2，CO2与水结合生成碳酸。碳酸可释出H+，也可以形成气体CO2，从肺排出体外，所以称为挥发酸。反应式如下：CO2+H2O=H2CO3=H++HCO3-

组织细胞代谢产生的CO2的量是相当可观的，成人在安静状态下每天可产生300~400L。如果这些CO2全部与水合成H2CO3，并释放H+，相当于每天产生H+13~15mol。运动、体力活动或某些疾病使代谢率增加时，CO2生成量显著增加。CO2通过肺来排出体外。

2.固定酸是指H2CO3以外的酸，如蛋白质分解代谢产生的硫酸、磷酸和尿酸;糖酵解生成的甘油酸、丙酮酸和乳酸，糖氧化过程中过程中生成的三羧酸;脂肪代谢产生的β-羟丁酸和乙酰乙酸等。这些酸性物质不能变成气体由肺呼出，只能通过肾由尿排出，故又称为非挥发性酸。固定酸种类虽多，但其总量却比挥发酸少得多，解离产生的H+仅有0.05~0.1mol，还不到挥发酸的1%。

与酸相比，人体碱的生成量要少得多。

其来源主要有二，一个是在机体代谢过程中产生的碱性物质，如氨基酸脱氨基所产生的氨。不过，在正常情况下，氨并不是碱的主要来源，因为它经过肝脏代谢后生成尿素(中性)。另一个来源是食物，蔬菜和水果中所含的有机酸盐，如柠檬酸盐、苹果酸盐和草酸盐，均可以与H+起反应，分别转化为柠檬酸、苹果酸和草酸，Na+或K+则可与HCO3-结合生成碱性盐。

不难理解，机体的代谢活动必须在适宜的酸碱度条件下才能正常进行。正常情况下，尽管机体经常摄入一些酸性或碱性食物，在代谢过程中不断生成酸性或碱性物质，但体液的酸碱度依靠体内的缓冲和调节功能仍稳定在正常的范围内。人体适宜的酸碱度用动脉血pH值表示是7.35~7.45，平均值为7.40，变动在范围很窄的弱碱性环境。这种维持体液相对稳定的过程，称为酸碱平衡。凡pH值低于7.35为酸中毒(或酸血症);凡pH值高于7.45为碱中毒(或碱血症)。

必须强调的是，体内的酸碱平衡主要靠专门的缓冲和调节系统来维持，而不是靠酸碱中和反应来维持。 人体内有四个体系来控制着酸碱平衡。

1.肺，肺通过改变通气量来控制挥发酸释出CO2的排出量，使血浆中的HCO3-与H2CO3比值接近正常，以保持PH值相对恒定。这在生理学中称为“酸碱的呼吸性调节”。

2.肾，肾脏主要调节固定酸，通过排酸或保碱的作用来维持HCO3-浓度，调节PH值使之相对恒定。

3.血液，血液中有强大的酸碱缓冲系统，包括碳酸氢盐缓冲系统、磷酸盐缓冲系统、血浆蛋白缓冲系统、血红蛋白缓冲系统和氧合血红蛋白缓冲系统，共5种。

血液缓冲系统可立即缓冲所有的固定酸，其中碳酸氢盐缓冲系统最重要，占血液总缓冲量的1/2以上。H2CO3=H++HCO3-。当H+过多时，反应向左移动，使H+的浓度不至于发生大幅度的增高，同时缓冲碱(HCO3-)浓度降低;当H+减少时，反应则向右移动，使H+的浓度得到部分的恢复，同时缓冲碱的浓度增加。但碳酸氢盐缓冲系统不能缓冲挥发酸(碳酸)。挥发酸的缓冲主要靠其余的缓冲系统，特别是血红蛋白缓冲系统和氧合血红蛋白缓冲系统。

4.组织细胞，机体大量的组织细胞内液也是酸碱平衡的缓冲系统，细胞的缓冲作用主要是通过离子交换进行的。如细胞外液H+增加时，H+弥散进入细胞内，而细胞内的K+则移出至细胞外。

上述四个方面的调节因素共同维持体内的酸碱平衡，但在作用时间和强度上各有特点，血液缓冲系统反应迅速，但缓冲作用不能持久;肺的调节作用最大，缓冲作用于30分钟时达到高峰;细胞的缓冲能力虽较强，但约3~4小时才发挥作用;肾脏的调节作用更慢，常在数小时之后其作用，3~5天才达高峰，对排出固定酸及保留Na HCO3有重要作用。

总之，正是因为有上述四个调节体系的存在，尽管机体不断生成酸性和碱性物质，同时也通过食物摄入酸碱物质，但血液的PH值并不发生显著变化，即正常机体处于酸碱平衡状态。只有发生较为严重的疾病，如严重呕吐、腹泻、高烧、出血等时，酸碱平衡才会被打破，进食不良，如偏食、挑食或吃所谓酸性食物过多等，不会影响体内的酸碱平衡。