Kohlensäure-Bicarbonat-System

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    Kohlensaeure-Bicarbonat-System
    By OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions Web site. http://cnx.org/content/col11496/1.6/, Jun 19, 2013., CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30148398

    Das Kohlensäure-Bicarbonat-System ist ein Mechanismus der Säure-Base-Homeostase. Es beinhaltet das Gleichgewicht zwischen Kohlensäure (H2CO3), Bicarbonat-Ion (HCO3) und Kohlenstoffdioxid (CO2) zur Aufrechterhaltung des pH-Werts im Blut und anderen Gewebe [1]. Durch die Carboanhydrase katalysiert reagiert Kohlenstoffdioxid mit Wasser unter Bildung von Kohlensäure, welche schnell dissoziiert in Hydrogencarbonat (HCO3) und H+:

    Kohlendioxid-Wasser-Reaktion

    Ein Fehler in diesem System führt zu einer Azidämie (pH<7,35) oder einer Alkaliämie (pH>7,45).


    Regulation

    Um den normalen pH-Wert von 7,4 im Blut zu erhalten, abgeleitet von der Henderson-Hasselbalch-Gleichung, muss ein Verhältnis von 20:1 Bicarbonat:Kohlensäure aufrecht erhalten werden. Vorausgesetzt wird hierfür ein pKa von 6,1 bei Körpertemperatur. Die Homöostase wird gesteuert über Sensoren in der Medulla oblongata, welche über Feedback-Schleifen mit der Lunge und dem renalen System verbunden sind [2]. Durch Anpassung der Respirationsrate kann die Konzentration von CO2 im Blut verändert werden. Nach dem Le-Chatlier-Prinzip führt der Ausstoß von CO2 über die Lungen zu einer Reduktion der Kohlensäure-Menge.


    Literatur & Quellen

    1. Krieg, Brian J.; Taghavi, Seyed Mohammad; Amidon, Gordon L.; Amidon, Gregory E. (2014-11-01).„In Vivo Predictive Dissolution: Transport Analysis of the CO2, Bicarbonate In Vivo Buffer System“.
    2. Johnson, Leonard R., ed. (2003). Essential medical physiology (3rd ed.). Amsterdam: Elsevier Academic Press. ISBN 9780123875846.