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其他组织和细胞对酸碱平衡的调节

时间:2023-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:当血液流经组织时,代谢产生的CO2进入血液后,大部分扩散进入红细胞在碳酸酐酶的催化下迅速与H2O反应生成H2CO3。所以,在不同情况下红细胞中的HCO-3可与血浆中的Cl-进行交换,通过Cl-的转移来达到维持体液酸碱平衡的目的。除肾脏外,肌肉、骨骼等组织细胞也可通过Na+和H+或K+的离子交换来调节体液的酸碱平衡。所以肾脏在酸碱平衡调节中占有重要地位。

调节酸碱平衡的因素除了血液缓冲系统、肺和肾脏以外,还有红细胞、肌肉和骨骼等因素。这些组织和细胞对酸碱平衡的调节主要是通过离子交换的方式来完成的。

(一)氯离子转移的调节作用

氯离子转移简称氯转移,是指红细胞中与血浆中Cl相互交换的过程。由此可见,Cl的转移可改变血浆中HCO3的浓度,从而间接调节酸碱平衡。

当血液流经组织时,代谢产生的CO2进入血液后,大部分扩散进入红细胞在碳酸酐酶的催化下迅速与H2O反应生成H2CO3。H2CO3解离为H和HCO3,解离产生的H主要被血红蛋白缓冲体系缓冲,而产生的HCO3大部分则由红细胞扩散到血浆,为了维持体液的电荷平衡,同时有等量的Cl由血浆进入红细胞。由此可见,Cl的转移可促使红细胞中生成的HCO3不断向血浆扩散,组织中的CO2亦可不断进入血液。这样不仅可以增加血液运输CO2的能力,而且也增加了血浆中HCO3的浓度。当血液经过肺时,由于CO2被呼出体外,红细胞中HCO3会与H结合生成H2CO3进而转变为CO2向血浆中弥散,然后由肺排出。从而降低红细胞中的HCO3浓度,于是血浆中的HCO3又进入红细胞,同样又有等量的Cl由红细胞内转入血浆中。所以,在不同情况下红细胞中的HCO3可与血浆中的Cl进行交换,通过Cl的转移来达到维持体液酸碱平衡的目的。一般血浆中Cl浓度与HCO3浓度呈消长的关系,即血浆Cl浓度下降,HCO3浓度就升高;反之,Cl浓度升高,HCO3浓度就下降。因此,低血氯时可引起代谢性碱中毒;高血氯时可引起代谢性酸中毒。

(二)细胞离子交换的调节作用

除肾脏外,肌肉、骨骼等组织细胞也可通过Na和H或K的离子交换来调节体液的酸碱平衡。当血浆中H浓度增加,pH下降时,血浆中的部分H就会与细胞内液的K或Na交换而进入细胞内,K则外逸至血浆中,造成血浆K浓度升高,因此酸中毒时,会引起高血钾;相反,当血浆中H浓度下降,pH升高时,细胞内液H就会转移至血浆中,而血浆中的K通过交换可进入细胞内,因此碱中毒时,会引起低血钾。

此外,骨骼组织通过骨骼钙盐溶解也可调节酸碱平衡。

综上所述,体内调节酸碱平衡的因素主要是血液的缓冲系统、肺、肾脏以及组织细胞的离子交换作用。它们之间协同作用,共同调节体液的酸碱平衡。一般来说,当体液酸碱失衡时,首先起作用的是血液的缓冲体系,它反应迅速,但作用不彻底,持续时间短;肺的调节作用稍迟缓,约在体液酸碱失衡30min内起作用,但肺只能调节H2CO3的浓度;细胞的离子交换作用约在体液酸碱失衡后2~4h发挥调节作用,但它并没有将酸性物质彻底排出体外,只是进行了转移;而肾脏调节出现最晚,往往在体液酸碱失衡后数小时后才起作用,但维持时间最长,可持续3~5d,甚至1周,其作用最强、最彻底,可以将多余的酸或碱排出体外。所以肾脏在酸碱平衡调节中占有重要地位。

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