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从人体的酸碱调节来谈下“食物酸碱理论”

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最近吧里又出现了“柠檬是酸性还是碱性”的讨论,正好借这个机会详细讨论下“食品酸碱”这个概念。首先先说几个吧里常见的误区:
1、食物的酸碱性和消化道中的酸碱性弱很多,无需讨论。
这个观点混淆了酸碱性强度和当量的概念,举个简单的例子,0.01M的盐酸酸性要比0.1M的醋酸pH值更低(盐酸酸性强),但中和后者需要消耗更多的氢氧化钠(醋酸的克当量更多)。
在人体中,胃分泌盐酸,同时副产碳酸氢根,胰腺分泌碳酸氢钠。这两者在十二指肠中相遇后互相中和,剩余的酸或碱还会被肠道吸收,属于人体的内循环,对人体整体的酸碱平衡没有影响。但食物中的酸碱虽然强度不如胃酸,却是外来的,会对人体的酸碱平衡产生影响。
实际上,服用抗酸药(如氢氧化镁、碳酸氢钠,中和胃酸)和呕吐(丢失胃酸)是代谢性碱中毒最重要的两个病因(什么叫代谢性碱中毒下面会讲)。
2、“酸碱体质理论”创始人被判刑。酸碱体质论错误的点在于将酸性体质作为癌症等各种疾病的病因,将调节体质酸碱性作为疾病的治疗方法。至于食物按代谢产物分酸碱性是否有道理,后面再讨论。
3、血液中有缓冲对,摄入酸碱也不会影响血液pH。缓冲溶液只能减少外来酸碱引起的pH波动,而且缓冲容量是有限的,如果没有对缓冲对的调控机制,缓冲容量最终会耗尽。当然,人体存在这一调控机制,这也是本帖要重点讨论的内容。


IP属地:北京1楼2022-08-25 00:05回复
    正式讨论开始,我们先请出缓冲溶液公式:
    pH=pKa-lg([HA]/[A-])
    这其实就是酸的电离平衡的一个变形。等号右边pKa是一个常量,变量只有HA和A-的浓度。我们可以说,缓冲溶液的pH值,由缓冲对中共轭酸碱的浓度比决定。
    实际上,人体也是这么来调整体内的pH的。人体中最重要的缓冲对是CO2/HCO3-,人体对内环境酸碱平衡的调节也是从CO2和HCO3-入手的。


    IP属地:北京2楼2022-08-25 00:06
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      CO2的调节主要依赖肺的呼吸作用。CO2作为一个在水中有一定溶解度的小分子,很容易通过毛细血管壁和肺泡壁,比氧气容易的多。因此,动脉血中的CO2分压在正常状态下不会有太大的波动,保持在40mmHg左右。
      但是当呼吸受阻(比如溺水)时,由于人体不断产生CO2,血液中的CO2分压会快速上升,造成酸中毒。相反,人在紧张等情况时,过度换气,CO2呼出的过多,会造成血CO2分压下降,造成碱中毒。
      因为CO2主要通过呼吸调节,这种由血CO2分压升高/降低造成的酸/碱中毒被叫做呼吸性酸/碱中毒。


      IP属地:北京3楼2022-08-25 00:06
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        而血液中HCO3-的浓度波动,主要和一些代谢过程有关。比如剧烈运动时肌肉产生乳酸,这些乳酸进入血液后就会消耗血液中的HCO3-,造成血液pH下降,严重时也会造成酸中毒。但这种酸中毒与呼吸性酸中毒不同,血液中的CO2分压是正常的,而HCO3-浓度降低,被叫做代谢性酸中毒。
        同理可得,血液中HCO3-浓度过高造成的碱中毒叫做代谢性碱中毒,只是代谢性碱中毒在自然条件下极为罕见。
        p.s.在临床上,纠正代谢性酸中毒很简单,补充碳酸氢钠就行。但纠正代谢性碱中毒很困难,只能做透析。因此,给代谢性酸中毒的患者补充碳酸氢钠时,要本着宁缺毋滥的原则,千万不能给多了。


        IP属地:北京4楼2022-08-25 00:06
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          人体对HCO3-的调节主要依赖肾脏。肾脏近端小管和髓袢的上皮细胞,管腔一侧的细胞膜上有H+-Na+交换体,细胞内有碳酸酐酶。血液中的CO2扩散到细胞中后,被碳酸酐酶催化水化为碳酸,电离出氢离子和原尿中的钠离子交换,产生的HCO3-再通过其它途径进入组织液。
          在远端小管和集合管,上皮细胞内同样有碳酸酐酶,但管腔一侧的细胞膜上分泌H+的载体变成了H+-ATP酶(也被称为质子泵)和H+-K+-ATP酶(消耗ATP,用细胞内的H+交换原尿中的K+)。
          总的来说,肾脏在酸碱平衡中的作用就是向尿液中泌酸,同时利用血液中的CO2产生HCO3-。
          这部分留几个思考题:
          1、肾脏为什么要形成髓袢的结构?
          2、近端小管和髓袢中,H+-Na+交换的动力来自什么?
          3、在肾小管的近端小管-髓袢段,和远端小管-集合管段,为什么要采用不同的泌酸机制?


          IP属地:北京5楼2022-08-25 00:06
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            基础知识讲完了,可以进入正题——“食物的酸碱性”了。这一概念最早来自德国儿科营养专家FriedrichManz和Thomas Remer在1994年提出的食物的潜在肾酸负荷(Potential Renal Acid Load,PRAL)[1]。
            简单来说,食物中的营养物质在被人体代谢时,会产生或消耗一定量的酸。这些产生或消耗的酸,最终是要通过肾脏泌酸功能的增强或减弱来排出体外的。PRAL为正的食物代谢后会产生酸,而PRAL为负的食物的代谢要消耗酸,分别对映现在所说的“酸性食物”和“碱性食物”。
            而“潜在”两个字的意思是,你今天吃的食物,不一定今天就会代谢掉。但从长期来看,人体是一个动态平衡的体系,吃进去的东西最终都会代谢掉的。
            从这一理论来看,对于健康人来说,“酸性食物”和“碱性食物”对于内环境的pH值不会有太大影响,但对尿液的酸碱性会有显著影响,事实也正是如此。美国塔夫茨大学的Lynne M. Ausman等人曾经测量过10名全素食女性、16名蛋奶素女性和16名杂食女性的尿液pH[2],分别为6.15±0.40、5.90±0.36和5.74±0.21,依次降低(p=0.013)。
            参考文献:
            1. https://doi.org/10.1093/ajcn/59.6.1356
            2. https://doi.org/10.1053/j.jrn.2008.04.007


            IP属地:北京6楼2022-08-25 00:07
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              对健康人来说,食物的酸碱性不会对人体内环境的pH产生影响,但一些特殊人群是有必要注意食物的酸碱性的,比如下面这两类:
              1、肾功能衰竭的人。上面说了,食物产生的额外酸碱是要靠肾脏的泌酸功能排出体外的,而肾衰竭患者肾功能不足,对酸碱平衡的调节能力也不足,需要注意饮食对酸碱平衡的影响[1]。
              2、痛风患者。痛风是尿酸在关节等处结晶沉积导致的一种疾病,治疗痛风的一种方法就是增加尿酸的排泄。尿酸主要通过肾排泄,排泄量和尿液pH关系很大。临床上就有服用碳酸氢钠来碱化尿液,增加尿酸排泄量来治疗痛风的方法。碱性饮食同样可以碱化尿液,增加尿酸的排泄[2]。
              参考文献:
              1. https://doi.org/10.1046/j.1525-139x.2000.00062.x
              2. https://doi.org/10.1186/1475-2891-11-39


              IP属地:北京7楼2022-08-25 00:07
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                总结一下:
                1、食物的酸碱性会对人体产生影响。但对健康人来说。这一影响主要体现在尿液的pH上,不会影响健康
                2、肾衰竭患者、痛风患者等一些特殊人群,需要注意食物的酸碱性


                IP属地:北京来自Android客户端8楼2022-08-25 00:21
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                  糖的破坏性引起的症状之一二三:肾炎,痛风,肾衰,尿毒症。米面含糖80%,啤酒🍺含糖8%(含水)。其它症状,略表。


                  IP属地:北京来自iPhone客户端9楼2022-08-25 02:16
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                    挺好,我在贴吧复习生化


                    IP属地:四川来自Android客户端10楼2022-08-25 04:09
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                      人体缓冲溶液PH变化不会很大,但其实氢离子结合在碳酸,磷酸氢根上而不是没有了。但尿酸之类的弱酸该抢氢离子还会抢,所以痛风之类的还是要少摄入酸性物质


                      IP属地:吉林来自Android客户端11楼2022-08-25 07:16
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                        学到了


                        IP属地:上海来自Android客户端13楼2022-08-25 09:54
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                          好!支持


                          IP属地:广东来自iPhone客户端14楼2022-08-25 10:26
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                            有理有据


                            IP属地:江苏来自Android客户端15楼2022-08-25 10:32
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                              学习了


                              IP属地:江苏来自iPhone客户端16楼2022-08-25 11:05
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