身體中的酸和鹼

酸鹼平衡是最通俗也最爲人們所熟悉的概念。近年，關於酸鹼平衡的說法和產品宣傳層出不窮，這其中有些是事實，有些是猜測，更多是胡編亂造。因爲酸、鹼、酸鹼中和等是人們普遍掌握的知識，加之人們對人體生理過程缺乏基本的瞭解，所以，關於酸鹼平衡很多胡編亂造的說法也頗爲流行，大有“謊言重複一千遍即爲真理”的勢頭。

所謂“酸”是指電離時生成的陽離子全部是氫離子(H+)的化合物，如鹽酸(HCl)、 硫酸(H2SO4)、硝酸( HNO3 )、磷酸(H3PO4) 碳酸(H2CO3)等。“鹼”的定義則比較複雜，狹義的鹼是指在水溶液中電離出的陰離子全部是氫氧根離子的化合物;廣義的鹼則指電離時能吸收質子(H+)的物質，也稱“鹼性”，如氨水(NH3·H2O)、燒鹼(NaOH，氫氧化鈉)、小蘇打(NaHCO3，碳酸氫鈉)等。鹼可以與酸反應形成鹽和水，這一反應稱爲酸鹼中和。

體內的酸性物質主要有兩大類，即揮發酸和固定酸。

1.揮發酸指碳酸，碳酸是機體在代謝過程中產生最多的酸性物質。糖、脂肪和蛋白質在分解代謝中，氧化最後階段的終產物是CO2，CO2與水結合生成碳酸。碳酸可釋出H+，也可以形成氣體CO2，從肺排出體外，所以稱爲揮發酸。反應式如下：CO2+H2O=H2CO3=H++HCO3-

組織細胞代謝產生的CO2的量是相當可觀的，成人在安靜狀態下每天可產生300~400L。如果這些CO2全部與水合成H2CO3，並釋放H+，相當於每天產生H+13~15mol。運動、體力活動或某些疾病使代謝率增加時，CO2生成量顯著增加。CO2通過肺來排出體外。

2.固定酸是指H2CO3以外的酸，如蛋白質分解代謝產生的硫酸、磷酸和尿酸;糖酵解生成的甘油酸、丙酮酸和乳酸，糖氧化過程中過程中生成的三羧酸;脂肪代謝產生的β-羥丁酸和乙酰乙酸等。這些酸性物質不能變成氣體由肺呼出，只能通過腎由尿排出，故又稱爲非揮發性酸。固定酸種類雖多，但其總量卻比揮發酸少得多，解離產生的H+僅有0.05~0.1mol，還不到揮發酸的1%。

與酸相比，人體鹼的生成量要少得多。

其來源主要有二，一個是在機體代謝過程中產生的鹼性物質，如氨基酸脫氨基所產生的氨。不過，在正常情況下，氨並不是鹼的主要來源，因爲它經過肝臟代謝後生成尿素(中性)。另一個來源是食物，蔬菜和水果中所含的有機酸鹽，如檸檬酸鹽、蘋果酸鹽和草酸鹽，均可以與H+起反應，分別轉化爲檸檬酸、蘋果酸和草酸，Na+或K+則可與HCO3-結合生成鹼性鹽。

不難理解，機體的代謝活動必須在適宜的酸鹼度條件下才能正常進行。正常情況下，儘管機體經常攝入一些酸性或鹼性食物，在代謝過程中不斷生成酸性或鹼性物質，但體液的酸鹼度依靠體內的緩衝和調節功能仍穩定在正常的範圍內。人體適宜的酸鹼度用動脈血pH值表示是7.35~7.45，平均值爲7.40，變動在範圍很窄的弱鹼性環境。這種維持體液相對穩定的過程，稱爲酸鹼平衡。凡pH值低於7.35爲酸中毒(或酸血癥);凡pH值高於7.45爲鹼中毒(或鹼血癥)。

必須強調的是，體內的酸鹼平衡主要靠專門的緩衝和調節系統來維持，而不是靠酸鹼中和反應來維持。 人體內有四個體系來控制着酸鹼平衡。

1.肺，肺通過改變通氣量來控制揮發酸釋出CO2的排出量，使血漿中的HCO3-與H2CO3比值接近正常，以保持PH值相對恆定。這在生理學中稱爲“酸鹼的呼吸性調節”。

2.腎，腎臟主要調節固定酸，通過排酸或保鹼的作用來維持HCO3-濃度，調節PH值使之相對恆定。

3.血液，血液中有強大的酸鹼緩衝系統，包括碳酸氫鹽緩衝系統、磷酸鹽緩衝系統、血漿蛋白緩衝系統、血紅蛋白緩衝系統和氧合血紅蛋白緩衝系統，共5種。

血液緩衝系統可立即緩衝所有的固定酸，其中碳酸氫鹽緩衝系統最重要，佔血液總緩衝量的1/2以上。H2CO3=H++HCO3-。當H+過多時，反應向左移動，使H+的濃度不至於發生大幅度的增高，同時緩衝鹼(HCO3-)濃度降低;當H+減少時，反應則向右移動，使H+的濃度得到部分的恢復，同時緩衝鹼的濃度增加。但碳酸氫鹽緩衝系統不能緩衝揮發酸(碳酸)。揮發酸的緩衝主要靠其餘的緩衝系統，特別是血紅蛋白緩衝系統和氧合血紅蛋白緩衝系統。

4.組織細胞，機體大量的組織細胞內液也是酸鹼平衡的緩衝系統，細胞的緩衝作用主要是通過離子交換進行的。如細胞外液H+增加時，H+彌散進入細胞內，而細胞內的K+則移出至細胞外。

上述四個方面的調節因素共同維持體內的酸鹼平衡，但在作用時間和強度上各有特點，血液緩衝系統反應迅速，但緩衝作用不能持久;肺的調節作用最大，緩衝作用於30分鐘時達到高峯;細胞的緩衝能力雖較強，但約3~4小時才發揮作用;腎臟的調節作用更慢，常在數小時之後其作用，3~5天才達高峯，對排出固定酸及保留Na HCO3有重要作用。

總之，正是因爲有上述四個調節體系的存在，儘管機體不斷生成酸性和鹼性物質，同時也通過食物攝入酸鹼物質，但血液的PH值並不發生顯著變化，即正常機體處於酸鹼平衡狀態。只有發生較爲嚴重的疾病，如嚴重嘔吐、腹瀉、高燒、出血等時，酸鹼平衡纔會被打破，進食不良，如偏食、挑食或吃所謂酸性食物過多等，不會影響體內的酸鹼平衡。