肾与酸碱平衡

体液酸碱度(pH值)保持相对恒定为维持正常生命所必需。机体在代谢过程中不断产生酸性或碱性代谢产物，还有相当数量的酸性或碱性物质随食物进入体内，但正常人血液的pH值总是维持在7.35—7.45之间。机体保持恒定pH值的生理过程称为酸碱平衡。此过程包括体液本身的缓冲作用以及呼吸系统和肾脏的功能活动。血液中存在多种缓冲对，它们都由弱酸及其弱酸盐所组成，其中以NaHCO₃/H₂CO₃缓冲对最为重要，下面以此缓冲对为例简述酸碱平衡的过程。当血浆pH值为7.4时，该缓冲对中NaHCO3与H₂CO₃的比值为20/1。如有固定酸(HA)进入血液则发生以下反应：
HA+NaHCO₃→H₂CO₃+NaA
从式中可见，碳酸氢钠缓冲对可将酸性较强的固定酸变为酸性较弱的H₂CO₃，从而防止血液pH值发生明显下降，同时，在此转变过程中，NaHCO₃减少，H2CO3（称挥发酸）增加，NaHCO₃/H₂CO₃比值缩小，但紧跟着增加的H₂CO3分解为CO₂和H₂O,CO₂可自肺呼出，而减少的NaHCO₃则通过肾脏的活动加以补充，使比值重新恢复正常。肾脏的活动主要包括肾小管对H⁺和氨(NH₃)的分泌。近曲、远曲肾小管和集合管的上皮细胞，在细胞内碳酸酐酶(CA)的催化下都能产生H⁺，其反应过程为：CO₂+H₂OH2CO₃H⁺+HCO^3-,CO₂来源于小管液或由细胞本身代谢所产生。所生成的H⁺被分泌入小管液，同时小管液中的Na+进入小管细胞以保持电荷平衡。Na+进入细胞后，便伴随上述反应中生成的HCO^3-跨过小管上皮细胞的底膜弥散于细胞间液，并进入血液。对血液中的NaHCO₃加以补充。进入小管液中的H⁺可通过以下三种方式随尿排除：
❶H⁺与小管液中的HCO_3-结合形成H₂CO₃,H₂CO3再分解为CO₂和H₂O,CO₂可弥散入小管细胞，参与上式中H⁺的生成反应，H2O则随尿排出；
❷H⁺进入小管液后，取代Na₂ HPO₄中的Na⁺而生成NaH₂PO₄，再由尿排出；
❸肾小管细胞分泌NH₃,NH₃弥散入小管液与管腔中的H⁺结合成NH4+,NH4+可取代Na+而生成铵盐，然后随尿排出。在上述反应
❷和
❸中被置换下来的Na⁺，进入小管细胞与那里生成的HCO^3-一起进入血液。由上可见肾脏对H⁺和NH3的分泌和对NaHCO₃的生成与重吸收是同时发生和密切联系着的。其结果是不断补充血液中所消耗的 NaHCO₃，维持 NaHCO₃/H₂ CO₃的正常比值，从而保持血液pH值的相对恒定。