1.生命從海洋中誕生一包圍細胞的環境
12億年前,在地球上開始誕生了生命,存在於稱為原始海的海水中。那時,作為生物最小的單位細胞與海水之間,直接進行水分與鹽分(電解質)的調節。後來很多細胞集合生成多細胞生物。在大陸上生活後,生物體中形成了與原始海水相似的液體環境。19世紀法國著名生理學家克洛德,伯納爾把它起名為多細胞生物的“內部環境”。構成機體的細胞有與這種內部環境之間進行各種調節機能。生物正是有了這種內部環境,才能作為獨立的個體在陸地上生活。
2.體液的pH值必須總保持一定
圍繞多細胞生物體細胞周圍液體的內環境稱為體液。人的體液有2種:一種是血管中流動的血液的液體成分,另一種是包埋在組織間隙裏的組織間液。因為體液是包圍細胞的直接環境,因此鹽分(電解質)的濃度、滲透壓等液體的性質必須總保持一定。其中最重要的是用PH值所表示的體液的酸堿性渾。人體液的PH值總保持在7.4士0.05狹小的範圍內。如果按以前學習時用的石蕊試紙,把PH值7.0定為中性的話,人的體液稍偏向堿性。
3.PH值為6.8~7.8是人可能生存的範圍
細胞生存就不斷地產生大量的酸,接受這些酸的體液如果沒有調節機製的話,怎麼也不能維持PH值的恒定性。失去這種調節機製,體液PH值不能保持在7.4左右。體液(血液)的PH值在1.35以下時稱為酸血症,7.45以上稱為堿血症,兩者都是病理狀態。人僅能在PH值為6.8到7.8範圍內生存。
4.體液的彈簧結構——緩衝係
誰都知道鹽酸是種強酸。隻要向盛有水的燒杯裏滴入數滴鹽酸,水的PH值立刻下降,呈酸性。換句話說這是鹽酸造成的氫離子急劇增多的結果。但向動物血液中注射同樣的鹽酸,而血的值不怎麼改變,這是為什麼呢?肯定有能中和加入氫離子的結構。這是使體液的值變化到最小限度彈簧樣作用,是體液具有與酸相對應的堿的結果。這種堿與所加的氫離子相結合的結構稱為緩衝係。
到現在我們是把細胞外液表示為體液。正確的說細胞中的液體(細胞內液)也是體液的一種。一般人的體液量約是體重的60%,其中2/3是細胞內液,1/3是細胞外液。細胞外液的1/4為血漿,在血管內,3/4在組織間。
5.為什麼重碳酸鹽緩衝係統重要
多種緩衝係統中重碳酸鹽緩衝係統起著最重要的作用。其理由之1是,量多,而且解離指數為6.1與正常體液的PH值7.4接近,有非常大的緩衝能力;理由之2,重要的是構成重碳酸鹽緩衝係統的要素H2CO3是揮發酸,CO2可從肺排出,可由腎髒調節。這樣保持體液的氫離乎濃度的恒定性,不僅限於體液的緩衝作用,而且有肺和腎髒與外界相通的二重調節裝置在其中起作用。
6.守衛城堡的二道壕澗
人體一天產生的酸,其中揮發酸為H2CO3即為13000000000nmol,其他不揮發酸也達500000000nmol僅不揮發酸一分鍾產生的量為30O00nmol,這些不揮發酸進入約301的體液中,PH值立即低於6.0,體液並不發生這樣急驟變化,是由於前麵所說的重碳酸鹽係統首先發揮緩衝機構的作用,但僅此緩衝機構有一定的限度,其次起緩衝機構作用的是肺的呼吸功能,把大量的揮發酸排出體外。其次起作用的腎髒以泌氫離子回吸收HCO3-的方式排泄出大量的不揮發酸。原始單細胞生物,可以把無用的酸直接排到無限的海水之中。而人這樣高等動物細胞無用的酸,首先隻能排到有限的內部環境體液中,進而通過呼吸調節與腎髒調節兩種作用,把無用酸從內部環境中排到體外。
7.引起呼吸性酸中毒,呼吸性堿中毒的疾患與病理
引起呼吸性的酸.堿平衡障礙的疾患,與第二章講的引起肺泡通氣量異常的疾患相同。
呼吸性酸中毒是由疾病和病理情況造成肺泡通氣量降低PaCO2增高引起的。也就是造成呼吸功增加的種種呼吸器官疾患以及抑製呼吸運動的神經、肌肉障礙,藥物等原因。