化学平衡与人体健康

人体内的化学平衡与人体健康

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【摘要】：人体是一个复杂的有机体，正常生命活动的维持必须依赖于这个有机体内部的各种化学平衡，如酸碱平衡、水和无机盐的平衡、沉淀溶解平衡等。对每个健康人来说，人体健康是体内多种化学平衡的结果。所以，了解人体化学平衡及其调节机制，对于我们寻找健康的生活方式以及保持身体健康都有重要的作用。

【关键词】：平衡、健康、代谢、调节机制

人体内的化学平衡主要包括酸碱平衡、水和无机盐的平衡、沉淀溶解平衡、血糖平衡，它们对身体的健康都有重要的作用，任意一个平衡的破坏都必将导致人体病态的出现。

一、水和无机盐的平衡及调节

1、人体内的水平衡机器调节

来源：饮水、食物、代谢水

人体中的水：去路：粪便、呼吸、汗液

平衡调节：见图-1

“+”表示促进“－”表示抑制

图-1【1】人体中水平衡的调节

图-2【2】人体中尿液的形成示意图

正常成人每日水的出入量平衡列表

来源摄入量（mL）排出器官排出量（mL）比例

饮水或饮料1200 肾脏（尿液）1500 60%

食物1000 皮肤（蒸发）500 20%

内生水300 肺（呼吸）350 14%

大肠（粪便）150 6%

合计2500 2500 100% 内生水：主要来源于蛋白质、脂肪和碳水化合物代谢时产生的水。每克蛋白质产生代谢水0.42mL，脂肪为1.07mL，碳水化合物为0.6mL。

表-1

水对人体生理发育及代谢是十分重要的，如果没有水的参与，细胞代谢就会紊乱，发育也会停止，因此必须保持水平衡，这样才有益健康。那么如何保持水平衡呢？先要弄清人体水质损失情况。人体水分的丢失有4个渠道：

1）.排尿。人体每天都需要从尿中排泄废物，排泄量与饮水量及气温有密切关系，平均需排尿1400毫升左右。排尿量过少，有害废物滞留体内容易引起中毒。

2）.粪便。在正常的排便过程中，每天通过排便而带走水分100毫升左右，腹泻时排出的水分要相对多些。

3）.呼吸。人体每时每刻都要呼吸，呼出的空气中是有一定湿度的。人体平均一天要通过呼吸损失400毫升水分。

4）.皮肤蒸发。冬春季节，一昼夜一个人平均丧失600毫升水分，夏季天气炎热时，通过出汗一个人可丧失2500毫升水分。具体见表-1。

当人体水平衡受到破坏时，就会出现脱水或者水中毒现象。只有当我们人体失去2%体重的水分时我们才会感到口渴，所以大多数人常常处于饮水不足的状态。身体脱水的早期症状有疲劳、食欲不佳、皮肤潮红、胃部发热、轻微头痛、口干、嗓子干、热耐受不良。损失体重10%的水分就会损害工作能力，出现恶心、虚弱、谵妄、高热等临床症状。

严重脱水的症状表现为吞咽困难、身体摇摆、笨拙、皮肤起皱、眼睛下沉和视力模糊，排尿疼痛、皮肤麻木、肌肉痉挛、谵妄。损失水分超过体重的20%时就会危及生命。

相反，如果水的摄入量超过人体排水能力，就会导致水在人体内积留，引起血液渗透压下降和循环血量增多的病理现象。

2.人体内无机盐的平衡及其调节

人体内的必需化学元素可以分为常量元素和微量元素两种。其中，常量元素为：O、C、H、N、Ca、P、K、S、Cl、Na、Mg等，约占人体重的99.95%，微量元素仅占人体重的0.05%，它们是：Fe、F、Zn、Si、Br、Sn、Cu、V、I、Mn、Cr、Se、Mo、Ni 、Co，虽然人体微量元素的含量较少，但却起着无法替代的作用，如：缺铁可导致人体贫血、缺碘会引起甲状腺肿大、缺锌会影响智力发育。

无机盐在人体内主要以离子状态存在，如： Na+、 K+、 Ca2+、 Cl-、 HCO3-等。人体每天都要通过饮食摄取一定量的无机盐，同时也要排出一定量的无机盐。一般情况，人体摄入和排出的无机盐是保持平衡的。人体内无机盐的平衡，是在神经调节和激素调节共同作用下，主要是通过肾脏来完成的。人在高温条件下工作、剧烈运动或剧烈呕吐、严重腹泻时丢失大量水和无机盐，丢失 Na＋、K＋盐过多会引起细胞渗透压下降、血压下降、心率加快、四肢发冷等多种症状。

以钠钾为例，我们可以知道人体内无机盐平衡的调解方式。

图-3【3】人体Na+、K+的平衡调节机制

由此，我们可以看出水和无机盐的平衡，对于维持人体的稳态起着非常重要的作用，是人体各种生命活动正常进行的必要条件。所以我们每天要保证正常的进水量跟无机盐的摄入量。

二、人体内的酸碱平衡及其调节

根据科学家的研究发现，正常人血液的ＰＨ值在7.35至7.45之间，为碱性体质者，但这部分人只占总人群的10％左右，更多人的体液的ＰＨ值在7.35以下，身体处于健康和疾病之间的亚健康状态，医学上称为酸性体质者。

1.人体代谢平衡的种类

人体的酸碱平衡与呼吸和代谢状态及肺和肾功能有关，包括呼吸和代谢两个部分。机体新陈代谢可产生两种酸，即呼吸酸（H2CO3）和代谢酸（乳酸等）。

呼吸酸：

↑

+

→CO

O

H

CO

H2

2

3

2，来自CO2，经肺排出。

新陈代谢代谢酸：包括乳酸、硫酸、磷酸等，主要来自脂肪、碳水化合物中间代谢物，

经肾排出。

2.人体代谢平衡的调节

从医学和生物化学的角度来讲，人体的酸碱性是由一个体内酸碱平衡缓冲体系所决定的。缓冲作用由缓冲对来完成，每个缓冲对由一弱酸及其盐组成，通过缓冲作用使强酸变为弱酸或者使强碱变成弱碱。人体的酸碱平衡缓冲体系由碳酸盐缓冲对H2CO3-NaHCO3、磷酸盐缓冲对NaH2PO4-NaHPO4、血红蛋白缓冲对（血红朊-血红朊盐）和血浆蛋白缓冲对（血浆蛋白-血浆蛋白盐）组成。其中，碳酸盐缓冲对为主要缓冲物质，以其为例：

HCl + NaHCO3 = NaCl + H2CO3

强酸弱酸盐盐弱酸

NaOH + H2CO3 = H2O + NaHCO3

强碱弱酸水弱酸盐

7.35-7.45这一PH值最适合于细胞代谢及整个机体的生存。人体的一切生理机能变化和生化反应都是在稳定的PH值条件下进行的,如细胞蛋白质合成、能量交换、信息处理、酶的活性等都需要一个稳定的酸碱度环境。如果人体PH值高于7.45或低于7.35，人就会发生病