endokrine und metabolische krankheiten
Säure Basen Regulation
Säure Basen Gleichgewicht
Das Säure-Basen-Gleichgewicht wird aufrechterhalten durch chemische Pufferung pulmonale Aktivität renale Aktivität Chemische Puffer sind Lösungen, die Veränderungen des pH-Wertes widerstehen. Intra- und extrazelluläre Puffer können unmittelbar auf ein Säure-Basen-Ungleichgewicht reagieren. Knochen spielen auch eine wichtige Rolle bei der Pufferung, insbesondere bei Säurebelastungen. Ein Puffer besteht aus einer schwachen Säure und ihrer konjugierten Base. Die konjugierte Base kann H+binden und die schwache Säure kann es abgeben, wodurch Veränderungen in der freien H+Konzentration minimiert werden. Ein Puffersystem minimiert pH-Änderungen am besten in der Nähe seiner Gleichgewichtskonstanten (pKa). Daher sind, obwohl es möglicherweise viele Pufferpaare im Körper gibt, nur einige physiologisch relevant. Die Beziehung zwischen dem pH-Wert eines Puffersystems und der Konzentration seiner Komponenten wird durch die Henderson-Hasselbalch-Gleichung beschrieben: wobei pKa die Dissoziationskonstante der schwachen Säure ist Derwichtigste extrazelluläre Pufferist das HCO3−/CO2System welches durch folgende Gleichung beschrieben wird: Ein Anstieg der H+-Konzentration verschiebt die Gleichung nach rechts und generiert CO2. Dieses wichtige Puffersystem ist stark reguliert. Die CO2-Konzentrationen können durch die alveoläre Ventilation genau kontrolliert werden, während H+und HCO3−-Konzentrationen durch renale Exkretion exakt reguliert werden können. Die durch die Henderson-Hasselbalch-Gleichung beschriebene Beziehung zwischen pH-Wert, HCO3−und CO2in dem System lautet also: Ähnlich wird die Beziehung durch die Kassirer-Bleich-Gleichung beschrieben, die von der Henderson-Hasselbalch-Gleichung abgeleitet wurde: MERKE: Um den arteriellen pH-Wert in [H+] zu konvertieren, verwenden Sie: oder Beide Gleichungen zeigen, dass das Säure-Basen-Gleichgewicht auf demVerhältniszwischen Kohlendioxidpartialdruck (PCO2) und HCO3−beruht und nicht auf dem absoluten Wert von nur einem der beiden Werte allein. Mit diesen Formeln können zwei beliebige der Variablen verwendet werden, um die dritte zu berechnen. Weitere wichtige chemische Puffersind intrazelluläre organische und anorganische Phosphate und Proteine, einschließlich des Hämoglobins in den Erythrozyten. Weniger wichtig sind extrazelluläres Phosphat und Plasmaproteine. ) frei. Eine fortdauernde Azidämie trägt daher zu Knochendemineralisation und Osteoporose bei. Die CO2-Konzentration wird durch Veränderungen des Atemzugvolumens und der Atemfrequenz (Atemminutenvolumen) genau reguliert. Ein pH-Abfall wird durch arterielle Chemorezeptoren registriert und führt zu einem Anstieg des Atemzugvolumens oder der Atemfrequenz; CO2wird abgeatmet und der pH-Wert im Blut steigt an. Im Gegensatz zur sofort einsetzenden chemischen Pufferung benötigt die respiratorische Regulation Minuten bis Stunden. Sie hat einen Wirkungsgrad von 50–75%, vermag den pH-Wert aber nicht vollständig zu normalisieren. Die Nieren steuern den pH-Wert durch die Regulation der Menge von HCO3−, die ausgeschieden oder reabsorbiert wird. Die Reabsorption von HCO3−ist gleichbedeutend mit der Ausscheidung von freiem H+. Veränderungen der renalen Säure-Basen-Verarbeitung erfolgen Stunden bis Tage nach dem Beginn der Veränderungen des Säure-Basen-Gleichgewichts. Das komplette HCO3−im Serum wird filtriert, während es durch den Glomerulus transportiert wird. Die HCO3−-Reabsorption erfolgt meist im proximalen Tubulus und in einem geringeren Ausmaß in den Sammelrohren. Das H2O in den Zellen der distalen Tubuli spaltet sich in H+und Hydroxid (OH−). Bei Anwesenheit von Carboanhydrase verbindet sich das OH−mit CO2und bildet HCO3−, das zurück in die peritubulären Kapillaren transportiert wird, während das H+in das Tubuluslumen sezerniert wird und mit frei gefiltertem HCO3−zu CO2und H2O reagiert, welche ebenso reabsorbiert werden. Auf diese Weise distal reabsorbierte HCO3−-Ionen werden neu gebildet und sind nicht mit den vorher filtrierten Ionen identisch. Ein Abfall des effektiven Zirkulationsvolumens (wie z. B. bei Diuretikatherapie) erhöht die HCO3−-Reabsorption, während ein Anstieg desParathormons, als Antwort auf eine Säurebelastung, die HCO3−-Reabsorption vermindert. Ebenso führt ein Anstieg des PCO2zu einer vermehrten HCO3−-Reabsorption, während ein Abbau von Chloridionen (Cl−) (meist durch Volumendepletion) zu einer vermehrten Natriumionen (Na+)-Reabsorption und vermehrter HCO3−-Produktion im proximalen Tubulus führt. -Sekretion und somit eine Metabolische Alkalose . 