吃鹼性食品,身體就會變鹼性嗎?
― 不管吃什麼,血液的 pH 值連 0.1 都不會動
「梅乾是鹼性食品,對身體好」「光吃肉,身體會變酸性」。這些話很常聽到,但血液的酸鹼度幾乎不會因為飲食而改變。會改變的是尿液。而真正負責清除體內酸的主角,其實是每一次呼吸。
便當正中央放著一顆梅乾。很多人都聽過:「雖然很酸,但這是鹼性食品喔。」
仔細想想,這很奇怪。放進嘴裡酸酸的東西,為什麼會是鹼性?而且據說吃了它,身體還會偏向鹼性。
如果吃下去的東西真的會改變身體的酸鹼,那吃烤肉的夜晚和只吃沙拉的夜晚,身體裡面就完全不一樣了。實際情況是怎樣呢?
身體不會變鹼性,原因只有 2 個
這種分類,是把食物燃燒後剩下的灰溶在水裡,依灰的性質來決定。它跟味道酸不酸無關,也跟體內發生的事無關。
血液裡的「緩衝者」、用呼氣排出酸的肺、用尿液丟掉酸的腎臟。這 3 者把血液的酸鹼度幾乎固定在 7.4 左右。
酸鹼度用「pH(酸鹼值)」這個數字表示。7 是中性,越小越酸,越大越鹼。我們依序來看。
梅乾是「鹼性」,說的是灰的性質
以前的營養學會把食品燒成灰,再把灰溶在水裡,檢查它的性質。灰裡留下的,是燒不掉的礦物質。
蔬菜、水果和梅乾含有很多鉀和鈣。這些灰溶在水裡會呈鹼性,所以被稱為「鹼性食品」。
另一方面,肉、魚和米含有很多磷和硫。它們燃燒後會變成酸的來源,所以是「酸性食品」。梅乾酸味的來源是檸檬酸,燃燒後會變成二氧化碳和水消失。因此灰裡不會留下它,對分類也就沒有影響。
也就是說,這種分法只是一個參考,表示「在體內最後留下的殘渣偏向哪一邊」。在體內,食物也會慢慢被「燃燒」,所以這個想法本身並非完全離譜。問題在於,那些殘渣最後去了哪裡。
血液的酸鹼度,出不了圖中的那條細帶
請看圖 1。我們把身邊各種東西的 pH 值排在同一把尺上。檸檬汁大約是 2,食用醋大約是 3。相較之下,血液只落在 7.35 到 7.45 之間,是非常細的一條帶子。
相對地,尿液的 pH 值會隨飲食在 4.5 到 8 左右變動。肉吃得多的日子偏酸,蔬菜水果吃得多的日子偏鹼。食物「殘渣」的去處,不是血液,而是尿液。
血液之所以不動,是因為有 3 道防線。第 1 道是溶在血液裡的碳酸氫根離子。酸一進來,它馬上接住並變成二氧化碳。這一瞬間就能生效。
第 2 道是肺。它把接住酸後產生的二氧化碳,隨呼氣排到體外。幾分鐘內就能生效。而且肺每天排出的量,據說是飲食產生的酸的約 200 倍。第 3 道是腎臟。它花幾小時到好幾天的時間,把剩下的酸丟進尿液。
圖 1 的滑桿,控制的就是第 2 道防線。呼氣過度,二氧化碳減少,指針往右移。呼氣不足,指針往左移。平常大腦會自動調節呼吸的快慢,把指針拉回那條細帶。
血液的 pH 會跑出那條帶子,例如嚴重糖尿病使酸堆積,或腎臟、肺失去功能時。在醫療現場,血液 pH 不被視為「飲食的結果」,而是「身體緊急狀況的指標」。把體質分成「酸性體質」「鹼性體質」的想法,也被認為沒有醫學根據。
「因為會變鹼性所以對身體好」雖然是錯的,但蔬菜水果對身體好這件事不會改變。膳食纖維、維生素、鉀等,還有很多其他理由。理由說錯了,也不必連結論一起丟掉。
總結
「鹼性食品」是依食物燒成灰後的性質所分的稱呼。那些殘渣在改變血液之前,就已經隨尿液排出了。血液的 pH 由碳酸氫根離子、肺、腎臟 3 道防線固定在 7.4 左右。其中影響最大的,是每一次呼吸。
會因食物改變的,是尿液的 pH。
守住血液 pH 的,是你的呼吸。
酸在體外真的把東西溶解的故事,請看「牙齒是身體最硬的部分,為什麼還會蛀掉?」;食物與身體能量的故事,請看「喝冷水真的能變瘦嗎?」。
- 把紫甘藍切碎,泡在熱水裡。出現紫色的汁液後,過濾並放涼。
- 把汁液分裝到透明杯子裡,分別加入少量檸檬汁、醋和溶有小蘇打的水。偏酸會變紅,偏鹼會變綠。
- 接著,試著把梅乾稍微壓碎放進去。燃燒前的梅乾,確實會呈現酸性的顏色。可見「鹼性食品」這個稱呼,和味道、外觀上的性質是兩回事。
請注意不要讓小蘇打進入口中或眼睛,並請與大人一起進行。用過的汁液不要喝,直接倒掉。
想知道更多 ― 名詞・算式・與課本的連結從國中理化到大學專業課程,明確標示每段屬於哪個程度
- 國中國中理化會學到的範圍
- 高中高中「化學」「生物」會學到的範圍
- 高中+高中的進階內容,或課本專欄的內容
- 大學高中沒學過、大學專業課程(生理學・生化學)的內容
- 研究連大學也不會當作「定論」來教,是研究者目前正在探討的話題
國中名詞:這個現象有名字
- pH(氫離子指數):表示酸鹼度的數字。7 是中性,每小 1,酸的強度(氫離子的濃度)就變成 10 倍。
- 緩衝作用:即使加入少量酸或鹼,pH 也幾乎不變的作用。在血液中,主角是碳酸氫根離子。
- 酸鹼平衡:把體內 pH 維持在狹窄範圍內,包含肺與腎臟在內的整套機制的總稱。
國中高中用算式確認:血液的 pH 為什麼是 7.40
血液的 pH,只由碳酸氫根離子的濃度,與溶解的二氧化碳濃度的「比值」決定。算出這個比值,就會直接得到 7.40。
| 用符號寫 | pH = 6.1 + log₁₀( [HCO₃⁻] ÷( 0.03 × P )) |
| 用文字寫 | 血液 pH = 6.1 +(碳酸氫根離子濃度 ÷ 溶解的二氧化碳濃度)的常用對數 |
| 這個式子從哪來 | 把「二氧化碳+水 ⇄ 碳酸氫根離子+氫離子」的化學平衡(質量作用定律)取對數改寫而成,稱為亨德森-哈塞巴爾赫方程式。 |
| 符號 | 意義與單位 |
|---|---|
| [HCO₃⁻] | 血液中碳酸氫根離子的濃度(毫莫耳每公升) |
| P | 溶在血液中的二氧化碳分壓(毫米汞柱)。就是圖 1 滑桿的數值 |
| 0.03 | 把分壓換成濃度的係數(毫莫耳每公升每毫米汞柱) |
| 6.1 | 表示這個反應平衡強弱的常數(體溫下的值) |
| 血液的碳酸氫根離子濃度(正常) | 24 毫莫耳每公升 |
| 溶在血液中的二氧化碳分壓(正常) | 40 毫米汞柱 |
| 每天由飲食等產生、無法呼出的酸 | 約 70 毫莫耳(據說約為每公斤體重 1 毫莫耳) |
| 肺每天呼出的二氧化碳 | 據說約 15000 毫莫耳 |
| 體重 70 公斤的人體內的水 | 約 42 公升 |
| 溶解的二氧化碳濃度 | 0.03 × 40 = 1.2 |
| 與碳酸氫根離子的比值 | 24 ÷ 1.2 = 20 |
| 20 的常用對數 | 約為 1.30 |
| 血液的 pH | 6.1 + 1.30 = 7.40 |
| 肺處理的量是飲食之酸的幾倍 | 15000 ÷ 70 ≒ 214 |
| 如果沒有緩衝者也沒有肺,一天份的酸溶在體內的水中(每公升) | 70 ÷ 42 ≒ 1.67 |
| 把氫離子 1.67 毫莫耳每公升換算成 pH | 約相當於 2.8 |
如果沒有這些防線,光是一天的飲食,體內的水就會變成接近食用醋的 pH。實際上,緩衝者、肺和腎臟會把它處理掉,血液維持在 7.40。肺每天呼出的二氧化碳,約是飲食之酸的 200 倍。因此,食物的差異只會落在誤差範圍內。用圖 1 的滑桿把二氧化碳降到 20,pH 會升到 7.70。呼吸這個旋鈕,比飲食強得多。
高中高中+為什麼只由比值決定
高中弱酸與它的鹽混合的水溶液,會成為緩衝溶液。因為加入酸時由鹽的一側接住,加入鹼時由酸的一側接住。在血液中,碳酸和碳酸氫根離子就是這樣的一組。
高中+血液的緩衝系統特別強,是因為它是碳酸能以二氧化碳形式從肺逃出去的「開放系統」。若是封閉容器裡的緩衝液,每接住一次,碳酸就會累積,pH 也就慢慢偏掉。血液中累積的部分可以靠呼氣丟掉,所以接住酸的能力會增加好幾倍。
大學腎臟的工作與「酸鹼平衡」
在生理學中,體內的酸分成「揮發性酸」(能以二氧化碳形式由肺排出的)和「非揮發性酸」(硫酸、磷酸等只能由腎臟排出的)。隨飲食改變量的,主要是非揮發性酸。腎臟把它變成銨離子或可滴定酸丟進尿液,並重新製造用掉的碳酸氫根離子。各種食品造成的酸負擔,可以用「潛在腎酸負荷(PRAL)」這個指標估算。已有報告指出,它和尿液的 pH 相當吻合。血液的異常,則依呼吸性、代謝性的酸中毒與鹼中毒來分類。
📖 算式的推導與更進一步的內容:亨德森-哈塞巴爾赫方程式(維基百科) / 酸鹼平衡(維基百科)
研究還沒有完全弄清楚的事
- 飲食的酸負擔,會影響骨骼嗎? 曾有一種說法,認為酸多的飲食會溶解骨骼中的鈣。但是,彙整鈣進出量的分析並不支持這個說法。長期的影響,至今仍在討論。
- 腎臟疾病與飲食的酸。 對於腎功能下降的人,增加蔬菜水果以減少酸負擔,也許能減緩病情進展,這方面正在研究。這和改變健康人血液 pH 的話題,是不同的問題。
- 體內各處 pH 的差異。 血液雖然固定,但胃裡、細胞內、發炎或癌症周圍的組織等,pH 差別很大。這些差異的意義,研究正在進行中。不過,「用飲食讓血液變鹼性就能預防疾病」這種說法並沒有根據。
換句話說,這篇文章的內容也只是「就目前所知範圍內的說明」。不過,健康人的血液 pH 不會因飲食而改變,這點已經由長年的測量確認。
與課本的連結(依程度)
| 程度 | 科目・單元 | 本文的哪裡 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化「酸鹼與離子」 | pH 尺、紫甘藍實驗 |
| 高中 | 化學「酸與鹼」「緩衝溶液」、生物「體內環境的維持」 | 3 道防線、⓪ 的算式 |
| 高中+ | 化學進階「解離平衡」 | 開放系統的緩衝 |
| 大學 | 生理學「酸鹼平衡」、腎臟生理學 | 非揮發性酸、潛在腎酸負荷 |
| 研究 | 營養學・腎臟病學 | 對骨骼與腎臟的長期影響 |
| ― | 與生活的連結 | 分辨食品的宣傳詞、健康檢查數值的意義 |
- Remer, T., Manz, F. (1995) Potential renal acid load of foods and its influence on urine pH. Journal of the American Dietetic Association, 95(7)
- Fenton, T. R. 等 (2009) Meta-analysis of the effect of the acid-ash hypothesis of osteoporosis on calcium balance. Journal of Bone and Mineral Research, 24(11)
- 維基百科「酸塩基平衡」(酸鹼平衡,日文版)
- J. E. Hall《ガイトン生理学》(Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology,日文版,エルゼビア・ジャパン〔Elsevier Japan〕)酸鹼平衡章節
※本文是寫給一般大眾的科學解說。文中的數值是為了理解機制的參考值與概算。與身體狀況或慢性病有關的飲食判斷,請諮詢醫師或營養師。