第十一章 血液中性的穩态
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中氧有三個原子。
這種化合物(NaHCO3)就是日常食用的小蘇打,在化學上稱為碳酸氫鈉。
同樣存在于血漿中的還有碳酸。
碳酸的化學符号是H2CO3,它是由二氧化碳(CO2)溶予水(H2O)而成。
血液的(酸堿)反應決定于血漿中H2CO3與NaHCO3的關系&mdash&mdash碳酸供給氫離子,而碳酸氫鈉則在鈉的作用下供給氫氧離子。
在機體運動中如碳酸增加,則血漿趨向酸性。
它也可通過減少碳酸的方法而趨向堿性。
例如,我們進行1&mdash2分鐘過度的、随意的、深而快的呼吸,就能降低肺泡中二氧化碳的濃度,從而使其擴散壓下降。
這就減少了血液中二氧化碳向肺移動的擴散壓的阻力,而使更多的CO2排出,此過程因過度呼吸所産生肺泡内氧濃度的相對增高而得到促進。
在生理學者自身的實驗中,這種使血液傾向堿性的做法曾達到幾乎引起驚厥的程度。
如将一種非揮發性酸,諸如鹽酸(HCl)或乳酸(可用HL這種符号來代表),加入到血液中,則可結合碳酸氫鈉中的部分鈉而釋放出二氧化碳,如下列化學方程式所表示: HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2或HL+NaHCO3=NaL+H2O+CO2 NaCl是普通的食用鹽,一種中性、無害的物質。
H2O和CO2組成人所周知的揮發性碳酸。
如加入HCl或HL這一類強酸,則由于碳酸的增加必然會使血液暫時傾向于酸性。
但我們已知道,由于CO2的增加刺激呼吸中樞而造成肺換氣的加快,從而迅速排出過多的酸&mdash&mdash包括如上式中由NaHCO3置換生成的以及因NaHCO3減少而多餘下來的酸。
一旦過多的二氧化碳被排出,H2CO3與NaHCO3二者的比例就逐漸恢複正常狀态,血液恢複到正常(酸堿)反應,深度呼吸也就随之消失。
我們已知,在劇烈的肌肉活動中可産生大量乳酸,以緻這時沒有足夠的氧将其氧化為碳酸。
如乳酸從肌肉細胞進入血液中,則首先通過已提到的途徑得到處理,即形成中性的乳酸鈉。
肌細胞中殘存的乳酸也同樣被遊離堿所中和。
但這種情況是有限度的,隻有把乳酸鹽氧化為碳酸和水才能使這種情況得到進一步的解除。
這裡有一個&ldquo氧債&rdquo有待償還。
在過度的勞動停止後所吸入額外的氧首先被用來氧化肌肉中蓄積的乳酸鹽。
經氧化後其濃度下降;于是血漿中的乳酸鹽緩慢地擴散回肌肉中,在那裡又繼續被氧化。
氧化過程中CO2的産生,是機體在償還氧債後仍繼續維持深呼吸的原因。
CO2部分被呼出,但部分仍存留血液中。
在這裡它和乳酸鈉這個化合物氧化後所遊離出來的鈉相結合。
這樣,由于強度的肌肉工作而減少的血中碳酸氫鈉又恢複到其原有的正常濃度。
lV 在前幾節所叙述的情況下,血漿中碳酸氫鈉具有防止血液發生任何向酸性方面大幅度變化的作用。
由于它有行使這種作用的能力而被稱為&ldquo緩沖&rdquo鹽。
還有另一種緩沖鹽存在于血液、特别是在紅細胞中,即堿性磷酸鈉(Na2HPO4)。
當血液中增加酸性物質時,後者不僅被碳酸氫鈉,而且也同時被堿性磷酸鈉所&ldquo緩沖&rdquo,如下式所示: Na2HPO4+HCl=NaH2PO4+NaCl 還應注意到這裡形成了普通的鹽(NaCl),也同時産生了酸性(二氫)磷酸鈉。
&ldquo堿性&rdquo和
這種化合物(NaHCO3)就是日常食用的小蘇打,在化學上稱為碳酸氫鈉。
同樣存在于血漿中的還有碳酸。
碳酸的化學符号是H2CO3,它是由二氧化碳(CO2)溶予水(H2O)而成。
血液的(酸堿)反應決定于血漿中H2CO3與NaHCO3的關系&mdash&mdash碳酸供給氫離子,而碳酸氫鈉則在鈉的作用下供給氫氧離子。
在機體運動中如碳酸增加,則血漿趨向酸性。
它也可通過減少碳酸的方法而趨向堿性。
例如,我們進行1&mdash2分鐘過度的、随意的、深而快的呼吸,就能降低肺泡中二氧化碳的濃度,從而使其擴散壓下降。
這就減少了血液中二氧化碳向肺移動的擴散壓的阻力,而使更多的CO2排出,此過程因過度呼吸所産生肺泡内氧濃度的相對增高而得到促進。
在生理學者自身的實驗中,這種使血液傾向堿性的做法曾達到幾乎引起驚厥的程度。
如将一種非揮發性酸,諸如鹽酸(HCl)或乳酸(可用HL這種符号來代表),加入到血液中,則可結合碳酸氫鈉中的部分鈉而釋放出二氧化碳,如下列化學方程式所表示: HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2或HL+NaHCO3=NaL+H2O+CO2 NaCl是普通的食用鹽,一種中性、無害的物質。
H2O和CO2組成人所周知的揮發性碳酸。
如加入HCl或HL這一類強酸,則由于碳酸的增加必然會使血液暫時傾向于酸性。
但我們已知道,由于CO2的增加刺激呼吸中樞而造成肺換氣的加快,從而迅速排出過多的酸&mdash&mdash包括如上式中由NaHCO3置換生成的以及因NaHCO3減少而多餘下來的酸。
一旦過多的二氧化碳被排出,H2CO3與NaHCO3二者的比例就逐漸恢複正常狀态,血液恢複到正常(酸堿)反應,深度呼吸也就随之消失。
我們已知,在劇烈的肌肉活動中可産生大量乳酸,以緻這時沒有足夠的氧将其氧化為碳酸。
如乳酸從肌肉細胞進入血液中,則首先通過已提到的途徑得到處理,即形成中性的乳酸鈉。
肌細胞中殘存的乳酸也同樣被遊離堿所中和。
但這種情況是有限度的,隻有把乳酸鹽氧化為碳酸和水才能使這種情況得到進一步的解除。
這裡有一個&ldquo氧債&rdquo有待償還。
在過度的勞動停止後所吸入額外的氧首先被用來氧化肌肉中蓄積的乳酸鹽。
經氧化後其濃度下降;于是血漿中的乳酸鹽緩慢地擴散回肌肉中,在那裡又繼續被氧化。
氧化過程中CO2的産生,是機體在償還氧債後仍繼續維持深呼吸的原因。
CO2部分被呼出,但部分仍存留血液中。
在這裡它和乳酸鈉這個化合物氧化後所遊離出來的鈉相結合。
這樣,由于強度的肌肉工作而減少的血中碳酸氫鈉又恢複到其原有的正常濃度。
lV 在前幾節所叙述的情況下,血漿中碳酸氫鈉具有防止血液發生任何向酸性方面大幅度變化的作用。
由于它有行使這種作用的能力而被稱為&ldquo緩沖&rdquo鹽。
還有另一種緩沖鹽存在于血液、特别是在紅細胞中,即堿性磷酸鈉(Na2HPO4)。
當血液中增加酸性物質時,後者不僅被碳酸氫鈉,而且也同時被堿性磷酸鈉所&ldquo緩沖&rdquo,如下式所示: Na2HPO4+HCl=NaH2PO4+NaCl 還應注意到這裡形成了普通的鹽(NaCl),也同時産生了酸性(二氫)磷酸鈉。
&ldquo堿性&rdquo和