呼吸的長度

我們都知道肺部會呼吸，其實腎臟也是會呼吸的: 我在當住院醫生的時候，有ㄧ次遇見ㄧ位不完全性腎小管酸中毒合併嚴重低血鉀的中年婦女，當時的主治醫生叫我幫她做了重碳酸負荷試驗，結果發現尿液減掉血液的 pCO2 小於 20 mmHg，因此診斷是遠端腎小管酸中毒。

重碳酸緩衝劑:  CO2 + H2O ←→ H2CO3 ←→ H + HCO3 (p'Ka = 6.1)，其中碳酸脫水酶可以催化 CO2 + H2O ←→ H2CO3 的雙向反應，假設 H2CO3 的濃度因為有碳酸脫水酶而低到可以忽略時，上式可以簡化成 CO2 + H2O ←→ H + HCO3 (p'Ka = 6.1)，因此才有亨德森-哈塞爾巴爾赫方程式: pH = 6.1 + log ( [HCO3/[0.03 x pCO2])，亦即亨德森-哈塞爾巴爾赫方程式只有在有碳酸脫水酶才能適用。

所有能吸收重碳酸的腎小管(近端腎小管、亨利氏環粗上行支、遠端腎元)都有細胞質的碳酸脫水酶(才能分泌氫)，分泌到管腔中的氫與重碳酸結合成 H2CO3 以後，被管腔膜的碳酸脫水酶催化成 CO2 而被腎小管吸收。但是只有前、中段的近端腎小管(S1，S2)與亨利氏環粗上行支才有管腔膜的碳酸脫水酶，而末段的近端腎小管(S3)與集尿小管則無，因此在此兩段實際測量的管腔液 pH 值會低於用亨德森-哈塞爾巴爾赫方程式估計的 pH 值(稱為不平衡 pH，代表 S3 與集尿小管所分泌的氫變成 H2CO3)，而且尿液減掉血液的 pCO2 會大於 20 mmHg (因為缺乏管腔膜的碳酸脫水酶，導致此處所分泌的酸無法快速的變成 CO2 被吸收，只能慢慢的變成 CO2 被排泄到尿液，此稱為延遲脫水)。

「生命的長度就是呼吸的長度」(佛陀) : 尿液二氧化碳的濃度就是集尿小管分泌酸的程度。