Der Bikarbonatpuffer |
2/3 der Pufferkapazität |
Ein Puffersystem besteht aus einer Säure, die H+ -Ionen
freisetzen kann und einer Base, die H+ -Ionen aufnehmen kann. Auf diese Weise
werden Ungleichgewichte im Säuren-Basen-Haushalt ausgeglichen. Das wichtigste
Puffersystem des Organismus ist das Kohlensäure-Bikarbonat-Puffersystem oder einfach der
Bikarbonatpuffer. Er macht zwei Drittel der gesamten Pufferkapazität des Blutes aus.
Wegen seiner Wichtigkeit wird der Bikarbonatpuffer näher beschrieben.
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Kohlensäure / Bikarbonat |
Das Kohlensäure-Bikarbonat-Puffersystem besteht aus Kohlensäure (H²CO³)
als Säure und Bikarbonat (HCO³) als dazugehöriger Base. Die chemischen
Gleichungen verdeutlichen, dass Kohlensäure ein Wasserstoffion H+ -Ionen mehr
hat, als Bikarbonat. Es kann H+ -Ionen freisetzen, während Bikarbonat H+
- Ionen aufnehmen kann. Die chemische Gleichung sieht so aus:
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Kohlensäure besteht aus Wasser und Kohlendioxid |
Das Besondere an Kohlensäure als Bestandteil des Puffersystems ist, dass
die Kohlensäure sich auch in Wasser (H²O) und Kohlendioxid (CO²)
aufspalten kann. Kohlendioxid ist ein Atemgas. Dieser Vorgang vollzieht sich fortlaufend
in der Lunge.
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 Das Wasser ist
Hauptbestandteil des Körpers und wird verwertet. Überschüssiges Kohlendioxid wird über
die Lunge abgeatmet. Wird die Atmung gesteigert, so atmen wir mehr Kohlendioxid ab.
Dadurch sinken die sauren Bestandteile. Das ist ein Grund dafür, warum Sport so gesund
und als Unterstützung zur Regulation des Säuren-Basen-Haushalts wichtig ist. Bei einer
Übersäuerung können H+ -Ionen außerdem über die Nieren ausgeschieden
werden und so zur Regulation beitragen. Dieser Vorgang funktioniert aber deutlich
langsamer, als die Abatmung über die Lunge.Bei einem Basenüberschuss (Alkalose) besteht ein Mangel an H+ -Ionen und ein Überschuss an OH- -Ionen. Dann verlangsamt sich die Atmung. Dadurch wird weniger Kohlendioxid abgeatmet. Die so zurückgehaltene Kohlensäure (H²CO³) kann ein Wasserstoffion abgeben und sich mit einem OH- -Ion zu Wasser (H²O) verbinden. Gleichzeitig wird in der Niere verstärkt Bikarbonat (HCO³) ausgeschieden. Dies wirkt dann der Alkalose entgegen.
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Die Atmung reguliert schneller als die Nieren |
Für die Regulation des pH-Wertes über die Atmung (respiratorische
Regulation) werden nur wenige Minuten benötigt. Die Nieren brauchen für ihre Regulation
(metabolische Regulation) dagegen Stunden bis Tage.
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Die Anpassung erfolgt wechselseitig |
Ist der Ausgleich der Säuren-Basen-Bilanz durch eine Störung im
Stoffwechsel gefährdet (metabolische Störung), so gleicht der Körper diesen Mangel
durch die Atmung (Respiration) aus. Ist dagegen die Lunge in ihrer Funktion beschränkt
(respiratorische Störung), so wird die Ausscheidung der Nieren so verändert, dass ein
Säuren-Basen-Gleichgewicht aufrecht erhalten werden kann.Top |
