强大辟谣 ---- 对“酸性体质致癌论”及“饮用碱性水”宣传的质疑（理论篇）
2015-01-27 老石真言 MedSci原创
话说人体的酸碱平衡 ---- 对“酸性体质致癌论”及“饮用碱性水”宣传的质疑人体的新陈代谢反应和生理活动，需要恒定的酸碱度环境；换言之，人体内环境中酸碱度的恒定，对于人体的健康和生命来说，具有非常重要的意义。如果体内的酸碱失衡，可以导致酸中毒或者碱中毒，甚至造成生命的终结。由此可见，认识人体的酸碱平衡，很有价值。本文想从生理化学的角度，阐述这一问题。一、人体的酸碱度在人体中，通过酸碱
话说人体的酸碱平衡 ----
对“酸性体质致癌论”及“饮用碱性水”宣传的质疑
人体的新陈代谢反应和生理活动，需要恒定的酸碱度环境；换言之，人体内环境中酸碱度的恒定，对于人体的健康和生命来说，具有非常重要的意义。如果体内的酸碱失衡，可以导致酸中毒或者碱中毒，甚至造成生命的终结。由此可见，认识人体的酸碱平衡，很有价值。本文想从生理化学的角度，阐述这一问题。
一、人体的酸碱度
在人体中，通过酸碱平衡的调节机制，将人体内环境的酸碱度，严格调控在pH 7.4左右（pH 7.35～7.45）,即处于接近中性的弱碱性环境中。如果由于疾病等因素，导致血液pH值小于pH7.35时，人体则陷入酸中毒；如高于pH7.45时，则称之为碱中毒。需要指出，在一般书籍文献所给出的这一正常酸碱度数据，主要指的是血液的酸碱度。因为血液容易采集和测定，而且它流经全身，与身体的各个器官组织相沟通，所以选它作代表。其实，身体各器官组织的代谢多有特点，它们各自的pH值并不尽相同。
首先，让我们先来看看消化道吧! 在胃中，每天分泌着高达1.5～2.5升（1500毫升～2500毫升）的富含盐酸的胃液，其酸度可达pH 1～1.5。这是生物长期进化保留的特性，其作用一是可杀死外来的病菌以保证健康；另一方面，可使食物蛋白质发生凝固变性，并提供胃蛋白酶以最适pH,从而有利于蛋白质的消化。大家知道：像蛇、蟒、狮、虎等肉食动物，它们的胃液酸性甚高，由此保证了他们可以生吞猎物得以消化，并且不易生病。
相反，在肠道中则是另外一番天地。那里每天分泌着大量的碱性消化液，包括 pH7.4的胆汁0.5～1升，pH 8.0左右的胰腺分泌液1～2升，肠腺分泌的pH7.6的消化液1～3升。它们不仅将由胃流下来的胃酸全部中和，而且使得肠道变为弱碱性的环境。
占身体最大重量比的肌肉组织，由于代谢旺盛，产生大量的酸（碳酸和乳酸），该组织偏酸性，可低达pH 6.0左右。另一个极端的例子是成骨细胞，其pH为8.0左右。对于大多数身体细胞而言，基本处于pH 7.0～7.1左右。
二、体内酸碱物质的来源
1.新陈代谢产生：人体无时无刻都在进行着千千万万的新陈代谢化学反应，通过这些反应，实现身体细胞的生长、发育、繁殖、更新以及获取各种生理反应所需的能量，而其中不少代谢反应会产生一些酸碱物质。
（1） 最大宗的酸来源于三大营养物（糖类、脂肪和蛋白质）的氧化过程。当这些营养物彻底氧化时，其最终的氧化产物为二氧化碳（CO2）和水（H2O）.由于在体内条件下，二氧化碳（CO2）不是以气体的状态存在，而是与水（H2O）结合生成碳酸（H2CO3）.可以说，碳酸是体内每日产量最多的主要酸来源。碳酸经血液运输到肺部可再分解为二氧化碳加以呼出，故而有人把这一部分酸称之为“挥发性酸”。
（2） 糖类除在体内沿有氧氧化途径氧化为二氧化碳（CO2）和水（H2O）之外，在无氧条件下，产生歧路产物—乳酸。
（3） 脂肪在某些组织中往往难于彻底氧化为二氧化碳（CO2）和水（H2O），却生成中途产物—酮体（包括乙酰乙酸、羟丁酸等），它们是酸性物质。
（4） 某些含硫氨基酸在代谢过程中，其含硫集团可以生成硫酸或者磺酸；某些含磷酸基的物质（例如核酸），可被分解并生成磷酸。虽然这部分酸的量占比例较少，但他们不能通过肺部呼出，故被称为“非挥发性酸”。
（5） 蛋白质的组成单元是氨基酸，氨基酸在脱氨代谢中可脱下“氨”，氨是碱性物质。 这是体内代谢产生碱的主要来源。
氨基酸→氨NH3 + H+ → NH4+(前面讲过：能与H+ 结合的物质是碱)
2.食物来源
（1） 成酸食物：前面提到，蛋白质中的含硫氨基酸代谢可以生成硫酸和磺酸，核酸等代谢可以分解出磷酸，而这些酸都是“非挥发性酸”；脂肪在代谢中可部分产生酮体，故而富含蛋白质和核酸以及脂肪的食物（例如肉类），被看成是成酸食物。
（2） 成碱食物：一些水果蔬菜中含有的有机酸，例如苹果酸、柠檬酸等，它们在肠道吸收时以及吸收到体内时均处于弱碱性环境，必然以相应的弱酸盐和酸两种形式存在。以苹果酸为例，它有两种形式：苹果酸钠（钾）/苹果酸，两者的比例依据其pK值及当时的环境pH值而定。在体内苹果酸被彻底氧化为CO2和H2O，按照化学反应的质量作用定律，苹果酸钠（钾）则不断转变为苹果酸并进一步氧化，但是苹果酸钠（钾）这种弱酸盐实际是一种碱，其转变为苹果酸的过程，偶联一个碳酸（H2CO3）向碳酸氢钠（NaHCO3）的化学反应。
苹果酸钠（钾）→ 苹果酸 → CO2 + H2O
碳酸（H2CO3）→碳酸氢钠（NaHCO3）（或者碳酸氢钾）
由此看来，苹果酸的代谢可以导致碳酸氢钠这种碱的生成，所以，那些富含有机酸的水果蔬菜被称作成碱食物。
从上可以看出：所谓“成酸食物”和“成碱食物”与食物本身的酸碱性并不一致。以我们常食用的醋为例，它是醋酸的稀溶液，说它是“酸性食物”毫无疑问，但是醋酸是一种 弱酸，它在肠道吸收以及吸收到体内时肯定被部分中和为醋酸钠，也就是说，它和其他有机酸(苹果酸、柠檬酸等)一样，在体内以碱（醋酸钠）和酸（醋酸）两种形式存在；当醋酸被活化并氧化为二氧化碳和水时，醋酸钠则不断转化为醋酸，再被活化并氧化为二氧化碳和水，同时偶联一个碳酸转变为碳酸氢钠的过程。我们在算总账时会发现，食入酸性物质醋酸，在体内代谢的结果是增加了相当量的碱—碳酸氢钠。由此可以说：酸性食物≠成酸食物；碱性食物≠成碱食物。两者不是一回事！
3.药物：
例如止咳祛痰药氯化铵等是酸性的，某些生物碱类的药物是碱性的。由于它们的量很小，而且并非人人天天吃药，这一问题在此予以忽略。
三、人体酸碱平衡的机制
人体代谢每天产生大量的酸和一部分碱，成酸食物和成碱食物也会产生一些影响，那么，人体的酸碱度为什么能够保持相对恒定呢？这是因为体内有强大的缓冲机制；它包括两个层次：缓冲物质和脏器调节。
1.缓冲物质：它们是战斗在第一线的排头兵，主要由一些弱酸和弱酸盐构成一个又一个所谓“缓冲对”。例如碳酸氢盐和碳酸，磷酸盐和磷酸、蛋白质等。它们对付酸碱的办法就是“酸来碱挡，碱来酸淹”。在血液和细胞外液中充当先锋部队的“腕儿”，其实就是我们耳熟能详的“小苏打”（碳酸氢钠）和它的伴儿—碳酸。让我们举两个例子来看看，这对“酸碱斗士”是如何来完成中和缓冲任务的。
比如，当体内代谢产生硫酸时，碳酸氢钠挺身而出与之战斗，结果产生硫酸钠和碳酸。
硫酸（H2SO4）+ 2碳酸氢钠（2NaHCO3）→硫酸钠 (Na2SO4)+ 2 碳酸(H2CO3)
你看：在反应前，有硫酸出现，因为硫酸是强酸，很容易导致体液变酸，但是经过反应之后变成了中性的硫酸钠和弱酸性的碳酸，这样一来，体液的酸碱性就不会有剧烈的变动。而且，碳酸还可以通过呼吸排出，最终使得这一番“酸性海啸”风平浪静，从而保证了体液的酸碱性稳定平衡。
相反，如果体内出现了碱，假设是氢氧化钠（NaOH），此时碳酸（H2CO3）则英勇御敌，与之拚斗。
氢氧化钠（NaOH）+ 2碳酸（H2CO3）→2 碳酸氢钠（NaHCO3） + 水(H2O)
反应前是强碱，反应后变成了弱碱，同样避免了酸碱度的剧烈波动。
为了减少篇幅，磷酸盐缓冲对和蛋白质缓冲对的作用就不一一展示了，可以举一反三来理解它们。
2.脏器对酸碱度的调控
由上述可见，缓冲物质的作用是重要的和有效的，但也是短暂的和有限的。仅仅靠它们的努力还无法做到“长治久安”。好在我们身体的一些脏器，包括肺脏、肾脏和肝脏等，参与到体内的酸碱平衡调控，使我们体内的pH值维持在一个狭窄而稳定的范围内。
⑴肺脏：我们体内昼夜不停地氧化着各种各样的物质以获取能量，这种氧化与体外的燃烧从化学本质上讲是极其相似的，只不过体内的氧化燃烧是在37°C、常压和水环境中发生的，其最终产物也是二氧化碳和水。前面提到，体内的二氧化碳不以气体形式存在，而是与水结合生成碳酸。所以，将碳酸由体内排除，是维持体内酸碱平衡的巨大而持久的任务，而这一艰巨使命，正是由肺脏通过一刻不停地呼吸来完成的。身体细胞产生的碳酸，经血液循环的运输到达肺泡，在这里，碳酸分解为二氧化碳和水，二氧化碳则通过呼气排出体外，从而解决了繁重而持久的排酸任务，实现酸碱平衡的目的。我们常常把一个人生命的终结用“他停止了呼吸”来描述，可以看到肺脏的呼吸对于生命的意义和象征。吸气带来了氧化需要的氧，呼气又顺便排出了氧化的产物二氧化碳。肺脏是人体调控酸碱平衡的极其重要的功臣之一。
⑵肾脏：也许你仅仅知道肾脏是人体的“垃圾和污水处理系统”，其实在体内酸碱平衡的调控方面，肾脏与肺脏是最重要的“哼哈二将”！如果说肺脏仅仅能够排除易挥发性酸—碳酸，那么肾脏就显得更加多面手，它不仅可以排出非挥发性酸，也可以排出碱。在某一时间点，它究竟是排酸还是排碱，取决于当时身体的酸碱状况。当体液偏酸时，它就排酸，如体液偏碱时，它就排碱。所以我们刚刚排出的新鲜尿液，其酸碱性可能是变动的。这种排酸或者排碱的生化机制已经研究得非常清楚，可以在分子水平清晰阐明，但对于大多数读者而言并无需要，所以此处省略了。肺脏和肾脏相互配合，相得益彰。他们联合起来既可以排出挥发性酸，也可以排出非挥发性酸，又可以根据需要排出碱，从而基本保证了体内的酸碱平衡。
⑶肝脏：除了上述的肺脏和肾脏两位哼哈二将外，肝脏在酸碱平衡中的作用也值得一提。前面讲到：我们身体的某些组织器官在进行脂肪代谢时，会产生一些酸性的中间产物—酮体，影响体液的酸碱度，但是酮体被血液循环运送到肝脏，可以被肝脏代谢处理，从而消除了体液变酸的危险。除此以外，肝脏还可以减少碱的来源。体内氨基酸代谢时会通过脱氨作用脱下一些氨，氨是碱性物质，可能会影响体液的酸碱度，而肝脏具有把氨合成为尿素（它是一种中性的无毒代谢产物）的功能。在化肥厂，要合成尿素需要高温、高压等苛刻条件，肝脏却能在体温和常压的条件下完成此项工作，堪称伟大！这是题外话。在正常情况下，也许我们体会不到肝脏的这两项功能的意义，但当肝脏因罹患严重疾病（例如急性黄色肝萎缩）时，病人会出现酸中毒和昏迷（加之氨对脑的毒害作用所致）。这时可以反衬出肝脏在酸碱平衡中不可忽视的作用。
通过肺脏、肾脏和肝脏这三驾马车的联合机制的调控，加上缓冲物质的作用，我们体内的酸碱度，被严格控制在一个狭窄而稳定的范围内，从而保证了身体各项生理功能的正常进行。可见，维护肺、肾、肝脏的健康是多么重要！
理论依据已做好铺垫，接下来便是事实分析，精彩请看下篇：对“酸性体质致癌论”及“饮用碱性水”宣传的质疑（分析篇）
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