第109章 酸碱平衡（1/2）

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梦：我们还是回归氨基的话题吧。

强：前面讲到氮有多种形式，除了氨基还存在活性氮，活性氮是如何产生的？

梦：体内的活性氮主要由氧自由基（ROS）氧化而成，氧自由基就是氧双键作用，由于氧元素的氧化能力高于氮元素，当游离的氧双键与氮化合物相遇时，氮化合物被氧化形成活性氮（RNS）。活性氮虽弱于氧自由基，但RNS仍能引起氧化应激。但从另一种角度，活性氮间接削弱了氧自由基的烈度，使氧化应激的范围缩小。

强：氧自由基哪里来的？

梦：氧自由基主要来源于红细胞和线粒体的功能虚弱，导致氧的泄露，形成氧自由基。例如线粒体呼吸链功能异常时，电子传递过程受阻和泄露，与氧气结合生成超氧阴离子、过氧化氢和羟自由基。

强：体内是否存在单体的游离氨？

梦：体内的游离氨以血氨的形式存在，血氨的代谢作用是维持氮的平衡、调节酸碱平衡以及作为原料合成含氮化合物，血氨对生命活动非常重要。氨基具有生命力，在单氨中氢基的弱磁力更强，能发挥促进和抑制的双重作用，进而影响蛋白质、酶和神经递质的活性，所以氨有时是好的，有时又是坏的。氮族都是有毒的，氨也不例外，氨具有较低的生命毒性，是生命力“过犹不及”的表现。由于氨的毒性，能干扰大脑能量代谢、影响神经递质平衡和损伤肝脏。

强：氨具有较多的负曲率，氨能对抗氧自由基吗？

梦：不能。这里就体现了氨欺软怕硬的“不要脸”本性，氧是强者，氨在氧面前只会抱大腿，沦为帮凶和小弟。氨的氢键在氧化环境下完全放弃电子所有权，摇身一变成为正曲率，开始抑制抗氧化酶的活性。细胞为了应对激活抗氧化防御系统，释放谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶，游离氨使抗氧化酶过度消耗，加剧了氧自由基的作用。氨在高氧的环境中是坏的，氨对线粒体具有毒性作用，它可破坏线粒体的结构和功能，导致线粒体膜电位下降，呼吸链功能紊乱，进而产生更多的ROS，形成恶性循环。所以，千万不要指望游离氨对抗氧化应激。

强：氨在高氧的环境中是坏的，是不是在低氧环境下是好的？

梦：是的。低氧时，机体因无氧呼吸增强而产生乳酸，导致血液pH值下降。这时氨是碱性的，可与氢离子结合形成铵离子（NH4+?），从而起到一定的缓冲作用，有助于维持血液的酸碱平衡。在低氧时氨能转化为NO舒张血管，增加局部组织的血流量，有利于改善组织的氧供，对低氧环境下的组织起到一定的保护作用。但也不要庆幸，氨总是毁誉参半，低氧条件下，血脑屏障的通透性可能增加，使得血氨更容易进入脑组织，产生干扰和中毒。所以血氨要维持在低水平才保险，防止其随时反水。为了避免了氨在体内蓄积过多而中毒，设计“尿素”合成途径，将氨转化为无毒的尿素排出体外。

强：血氨是如何合成尿素的？

梦：血氨中只有小部分氨可重新合成氨基酸和含氮化合物，绝大部分氨则通过鸟氨酸循环合成尿素，随尿排出，以解除氨的毒性作用。在肝细胞的线粒体和胞质中，氨在多种酶和氨基酸的参与下，经过多个化合、分解的反应步骤，最终转化为尿素和鸟氨酸。只有尿素被排出，鸟氨酸重新参与反应过程。在尿素合成过程中任何一种酶的缺陷，都会导致氨在体内积聚，产生氨中毒。

强：体内的血氨主要的来源是什么？

梦：体内的血氨的来源有三个途径，1是由蛋白质的氨基酸脱氨基而来，2是DNA代谢的嘧啶碱基脱氨形成，3是消化道吸收而来，其中消化道吸收占多数，主要是大肠的吸收。消化吸收的氨通过肝门静脉首先进入肝脏代谢，对肝脏的影响较大，而蛋白质和DNA代谢产生的氨对大脑和神经递质的影响较大。

强：血氨如何损伤肝脏?

梦：肝脏是处理氨的主要器官，当血氨浓度过高时，会超出肝脏的代谢能力，导致肝脏细胞受损。氨可抑制肝脏细胞内某些酶的活性，影响肝脏的正常代谢和解毒功能，长期高氨血症还可能导致肝纤维化。

强：血氨如何干扰脑能量代谢？

梦：当血氨进入脑细胞，与细胞内的α -酮戊二酸结合生成谷氨酸，这一过程消耗了大量的α-酮戊二酸。而α-酮戊二酸是三羧酸循环的重要中间产物，其大量消耗会使三羧酸循环减弱，而三羧酸循环是线粒体内氧化磷酸化的过程，最终导致ATP生成减少，影响脑细胞的能量供应，使大脑宕机。血氨还能增加神经细胞膜对钾离子的通透性，使细胞内钾离子外流，导致细胞膜超极化，产生抑制性电位，从而抑制神经元的兴奋。

强：血氨如何影响神经递质平衡？

梦：氨与谷氨酸在合成酶的作用下合成谷氨酰胺，使脑内的谷氨酸大量消耗，同时增加谷氨酰胺，谷氨酰胺是合成γ-氨基丁酸的前体物质。谷氨酸是大脑中最主要的兴奋性神经递质，参与神经信号的传递、突触可塑性以及学习和记忆等过程。γ-氨基丁酸则抑制性神经递质和神经元的活动，防止神经元过度兴奋，可以稳定情绪、协助睡眠。谷氨酸与γ-氨基丁酸形成一对互相抑制的关系，有助于维持大脑神经活动的平衡。而氨正是打破了这个平衡，谷氨酸减少导致中枢神经系统的兴奋性降低，γ-氨基丁酸增加进一步抑制神经兴奋，引起神经系统功能紊乱，导致如意识障碍或昏迷。

强：既然高血氨这么危险，危急时刻血氨转化尿素太慢了，能否直接排泄？

梦：当然可以。当血氨短期内升高过快，就需要肾上腺分泌泄水素增加排泄，将单氨从肾脏直接排出。然而氨的过量排泄又会增加肾脏的负担，影响肾脏的正常功能，甚至可能引起肾功能损害或结石，所以直接排氨只能是权宜之计，常态排氨还要依靠尿素。

强：按照阴阳理对称论，对应血氨这个“反骨仔”，一定有制约物吧？

梦：是的，为了制约血氨的毒性，设计出氨基的反结构物质，以嘌呤为底物，三个碳氧双键成三角形排列，形成尿酸。血氨为碱性，尿酸为酸性，二者无论在结构还是酸碱度都形成互相制约的关系。

强：尿酸好像也不是什么好东西。

梦：血氨和尿酸单独来看，都不像“正派角色”，但一物降一物，懂不懂？世界上本没有好坏之分，都是物质放错了位置，坏都是“好”失去了制约。尿酸看似坏的，但尿酸可以制约血氨；相反，你觉得血氨是坏的，血氨又能制约尿酸。

强：我知道了，高尿酸的痛风症，是失去血氨制约的结果。为什么尿酸总是在关节中结晶沉积？

梦：尿酸的pH值是5.75，血液的pH值通常在 7.35 - 7.45 之间，呈弱碱性，在这种环境中，尿酸以尿酸盐阴离子的形式存在，利于在血液中运输和排泄。酸性环境会促进尿酸分子更容易形成结晶。尿酸的溶解度较低，当温度降低时，尿酸的溶解度也随之下降，尿酸更容易达到过饱和状态。而四肢的远端关节温度相对身体核心部位略低，关节内富含润滑的软骨素，属于酸性的粘多糖，恰好集齐了低温和酸性两个条件，所以尿酸首先在大脚趾的跖趾关节或指关节处结晶析出。当尿酸结晶在关节腔内形成，就像钢针一样刺破滑膜组织，细胞内容物渗出，其中的细胞因子能吸引免疫细胞前来处理，引发炎症反应。而炎症又会进一步破坏关节的内环境稳定，促使更多尿酸结晶形成，形成恶性循环。

强：下医认为，高尿酸是嘌呤代谢障碍导致的，您如何解释呢？

梦：无需解释，我且问嘌呤是哪里来的？

强：这个难不住我，体内的所有物质只能来自两个途径，要么是通过食物消化吸收的，要么体内代谢产生的。而代谢产生的来源，要么是加工新合成的，要么是老化分解的。

梦：确实如此。合成途径——机体可以利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等小分子物质，在一系列酶的催化下，经过复杂的生化反应合成嘌呤核苷酸。分解途径——体内嘌呤主要来源于细胞内DNA的代谢分解，DNA由核苷酸组成，当核苷酸分解，其中的嘌呤碱基被释放出来，成为体内游离的嘌呤和嘧啶。吸收途径——日常饮食中，富含核酸的食物，如动物内脏、肉类、海鲜以及豆类，在肠道内被消化酶分解为核苷酸，进一步水解产生嘌呤碱基，然后被吸收成为体内嘌呤。任何一个途径出错，都会导致嘌呤增加，形成高尿酸。

强： 什么原因导致合成途径生成高尿酸？