KLINSCHE CHEMIE 3 SAMENVATTING
1- ZUUR-BASE EVENWICHT EN BLOEDGASSEN
1.1 INLEIDING
1.1.1 BLOEDGASSEN
• pO2, pCO2: partiële druk (kPa of mm Hg)
• pH
• Geeft informatie over zuur-base evenwicht in het lichaam
• Labogids, extra HCO3-,base excess, O2saturatie, totale CO2
• Daarnaast gemeten met zelfde toestel: elektrolyten, lactaat, glucose, HHb, COHb, etc
1.1.2 FYSIOLOGIE O2 EN CO2
O2 uit atmosfeer
Gebonden aan hemoglobine: HbO2(oxyhemoglobine)
• pO2: partiële druk van opgeloste (vrije) O2 in bloed
Normaalwaarden: 10,0 – 13,3 kPa (75-100 mm Hg)
• Zuurstofsaturatie: hoeveelheid O2gebonden aan Hb (% van totale bindingsplekken
op Hb)
Normaalwaarden: >95%
O2 gaat naar weefsels
Om voldoende O2 bij de weefsels te krijgen heb je nodig:
• Goede ventilatie (longen)
• Goede perfusie
o Voldoende functioneel Hb
o Goede hartfunctie
o Voldoende circulerend volume
,Oorsprong CO2 in de weefsels:
• Afvalproduct
• Transport via hemoglobine (HbCO2) naar de longen
• Grotendeels onrechtstreeks (HHb en bicarbonaat)
pCO2 normaalwaarden: 4,3–5,9 kPa of 32-44 mm Hg → gem: 5,3 kPa of 40 mmHg
Ademhalingsfrequentie bepaalt hoeveel CO2 uitgeademd wordt.
CO2 en pH: CO2: zwak zuur → invloed op pH
1.1.3 FYSIOLOGIE H+
• Stijging [H+] onder normale omstandigheden:
o Opname van zuren via de voeding
o H+ gevormd uit de oxidatie van zwavelhoudende aminozuren
o (mogelijks effect van dieet met veel eiwitten)
o Cellulair metabolisme produceert lactaat, ketonen, etc.
➔ alles samen tot 80 mmol per dag
o Cellulair metabolisme produceert CO2
H+
• In vgl met andere ionen wordt H+ conc. erg laag gehouden:
• Na+ extracellulair: 142 mmol/L
: 3,5 miljoen
H+ extracellulair: 0,00004 mmol/L
daarom H+ ook uitgedrukt op pH schaalpHBloedacid
• Variatie in Na+ iteit
: 1 miljoen
Variatie in H+
Precisie van regulatie benadrukt belang H+
1.1.4 PH
• normaal: 40 nmol / L ~ pH 7,40
7,35 ≤ normale pH ≤ 7,45 (46-36 nmol/L)
• pH essentieel voor het verloop van:
metabole processen, activiteit van enzymen en
stollingsfactoren, conformatie van biologische
structuren, zuurstofopname
• pH > 7,45 = alkalose (pH is te basisch) -> te hoge pH in het bloed.
• pH < 7,35 = acidose (pH is te zuur) -> te lage pH in het bloed.
Let op: survival rate (6,9-7,8)
,SYMPTOMEN ACIDOSE/ALKALOSE
1.2 ZUUR – BASE SYSTEMEN
1.2.1 HET Z/B-EVENWICHT: BUFFERING
Buffers: moleculen die afh van zuurgraad H+ kunnen opnemen of afgeven
Buffersysteem bestaat altijd uit een zuur + base
Serum bestaat vnl. uit water. Daarin opgelost: proteinen, AZ, VZ, fosfaat, H2CO3, Cl-, NH4+ ,
Ca2+, bicarbonaat (HCO3-): 2de meest voorkomende anion in serum, lactaat, …
Het geheel vormt een reusachtig buffersysteem!
1.2.2 HET Z/B-EVENWICHT
➢ pH bloed = 7,34-7,44 -> dit is de constante zuurtegraad bij een gezond persoon, het
komt overeen met 40- 36 nmol/l H+.
➢ pH bloed = 7,10-7,70 -> zuurtegraad bij ernstige ziekte -> wijkt niet veel af
De pH blijft constant dankzij
• 1e lijnsverdediging: bloedbuffers die H+ neutraliseren
o Bicarbonaat buffer systeem = belangrijkste buffer (extracellulair)
(CO2 + H2 <-> H2CO <-> H+ + HCO3)
o Proteïne buffer systeem (bv Hb -> intracellulair)
H+ + proteïne ↔ geprotoneerd proteïne / H+ + hemoglobine <-> HHb
o Fosfaat buffer systeem: werkt voornamelijk intracellulair en tubuli nieren
H+ + HPO2-4 ↔ H2PO -. Wordt ook wel cellulaire buffering genoemd.
In erythrocyten zorgen zowel hemoglobine als het fosfaatsysteem voor buffering. Er
zijn dus 2 intracellulaire buffers aanwezig in deze cel.
• 2e lijnsverdediging: Nieren en longen
, Hoe stijgt H+ onder normale
omstandigheden?
• Opname van zuren (bv voeding)
• Productie van zuren (metabolisme
van lipiden en proteïnen)
• Cellulair metabolisme (energie
productie) produceert CO2
1.2.3 HET BICARBONAAT-CARBONZUURSYSTEEM
CO2 + H2O <-> H2CO3 <-> H+ + HCO -
De pK voor reactie A is bij 38 °C 6,10. In een organisme (pH 7,4 met lichaamstemperatuur
38 °C) treedt bicarbonaat dus op als base.
Het gevormde carbonzuur in reactie A wordt in de longen, erytrocyten en tubuluscellen
omgezet in water en CO2 door carbonzuuranhydrase.
De CO2 kan dan via de longen uitgeademd worden, zo wordt de zure overmaat via een
tussenstap geëlimineerd. Via de nieren wordt de zure overmaat geëlimineerd door excretie
van protonen in de distale tubuli
Een evenwichtige Z/B- huishouding betekent:
• Een normale plasma pH waarde: 7,35 - 7,45 - gem. 7,4
• Een normale pCO2: 4,3 – 5,9 kPa of 32 - 44 mm Hg gem. 5,3 kPa of 40 mmHg
• [HCO3-]plasma: 21-28 mmol/l – gem. 25 mmol/L
De hoeveelheid CO2 en HCO3- in het lichaam beïnvloedt het evenwicht en dus ook de pH
• Te veel zuur (CO2) of tekort base (HCO3-) → acidose
• Tekort zuur (CO2) of te veel base (HCO3-) → alkalose
REGULATIE:
Zodra extra H+ ionen in het bloed terecht komen: H+ stijgt, pH daalt
➔ H+ wordt weggevangen door HCO3- in bloed → H2CO3 vorming →
omgezet tot CO2 + H2O
➔ CO2 wordt via de longen uitgeblazen
➔ Snelle pH stijging tot normaal
• Ook nieren elimineren H+
• Hierbij wordt ook HCO3- teruggeresorbeerd → nieren zorgen voor HCO3- reserve!
1- ZUUR-BASE EVENWICHT EN BLOEDGASSEN
1.1 INLEIDING
1.1.1 BLOEDGASSEN
• pO2, pCO2: partiële druk (kPa of mm Hg)
• pH
• Geeft informatie over zuur-base evenwicht in het lichaam
• Labogids, extra HCO3-,base excess, O2saturatie, totale CO2
• Daarnaast gemeten met zelfde toestel: elektrolyten, lactaat, glucose, HHb, COHb, etc
1.1.2 FYSIOLOGIE O2 EN CO2
O2 uit atmosfeer
Gebonden aan hemoglobine: HbO2(oxyhemoglobine)
• pO2: partiële druk van opgeloste (vrije) O2 in bloed
Normaalwaarden: 10,0 – 13,3 kPa (75-100 mm Hg)
• Zuurstofsaturatie: hoeveelheid O2gebonden aan Hb (% van totale bindingsplekken
op Hb)
Normaalwaarden: >95%
O2 gaat naar weefsels
Om voldoende O2 bij de weefsels te krijgen heb je nodig:
• Goede ventilatie (longen)
• Goede perfusie
o Voldoende functioneel Hb
o Goede hartfunctie
o Voldoende circulerend volume
,Oorsprong CO2 in de weefsels:
• Afvalproduct
• Transport via hemoglobine (HbCO2) naar de longen
• Grotendeels onrechtstreeks (HHb en bicarbonaat)
pCO2 normaalwaarden: 4,3–5,9 kPa of 32-44 mm Hg → gem: 5,3 kPa of 40 mmHg
Ademhalingsfrequentie bepaalt hoeveel CO2 uitgeademd wordt.
CO2 en pH: CO2: zwak zuur → invloed op pH
1.1.3 FYSIOLOGIE H+
• Stijging [H+] onder normale omstandigheden:
o Opname van zuren via de voeding
o H+ gevormd uit de oxidatie van zwavelhoudende aminozuren
o (mogelijks effect van dieet met veel eiwitten)
o Cellulair metabolisme produceert lactaat, ketonen, etc.
➔ alles samen tot 80 mmol per dag
o Cellulair metabolisme produceert CO2
H+
• In vgl met andere ionen wordt H+ conc. erg laag gehouden:
• Na+ extracellulair: 142 mmol/L
: 3,5 miljoen
H+ extracellulair: 0,00004 mmol/L
daarom H+ ook uitgedrukt op pH schaalpHBloedacid
• Variatie in Na+ iteit
: 1 miljoen
Variatie in H+
Precisie van regulatie benadrukt belang H+
1.1.4 PH
• normaal: 40 nmol / L ~ pH 7,40
7,35 ≤ normale pH ≤ 7,45 (46-36 nmol/L)
• pH essentieel voor het verloop van:
metabole processen, activiteit van enzymen en
stollingsfactoren, conformatie van biologische
structuren, zuurstofopname
• pH > 7,45 = alkalose (pH is te basisch) -> te hoge pH in het bloed.
• pH < 7,35 = acidose (pH is te zuur) -> te lage pH in het bloed.
Let op: survival rate (6,9-7,8)
,SYMPTOMEN ACIDOSE/ALKALOSE
1.2 ZUUR – BASE SYSTEMEN
1.2.1 HET Z/B-EVENWICHT: BUFFERING
Buffers: moleculen die afh van zuurgraad H+ kunnen opnemen of afgeven
Buffersysteem bestaat altijd uit een zuur + base
Serum bestaat vnl. uit water. Daarin opgelost: proteinen, AZ, VZ, fosfaat, H2CO3, Cl-, NH4+ ,
Ca2+, bicarbonaat (HCO3-): 2de meest voorkomende anion in serum, lactaat, …
Het geheel vormt een reusachtig buffersysteem!
1.2.2 HET Z/B-EVENWICHT
➢ pH bloed = 7,34-7,44 -> dit is de constante zuurtegraad bij een gezond persoon, het
komt overeen met 40- 36 nmol/l H+.
➢ pH bloed = 7,10-7,70 -> zuurtegraad bij ernstige ziekte -> wijkt niet veel af
De pH blijft constant dankzij
• 1e lijnsverdediging: bloedbuffers die H+ neutraliseren
o Bicarbonaat buffer systeem = belangrijkste buffer (extracellulair)
(CO2 + H2 <-> H2CO <-> H+ + HCO3)
o Proteïne buffer systeem (bv Hb -> intracellulair)
H+ + proteïne ↔ geprotoneerd proteïne / H+ + hemoglobine <-> HHb
o Fosfaat buffer systeem: werkt voornamelijk intracellulair en tubuli nieren
H+ + HPO2-4 ↔ H2PO -. Wordt ook wel cellulaire buffering genoemd.
In erythrocyten zorgen zowel hemoglobine als het fosfaatsysteem voor buffering. Er
zijn dus 2 intracellulaire buffers aanwezig in deze cel.
• 2e lijnsverdediging: Nieren en longen
, Hoe stijgt H+ onder normale
omstandigheden?
• Opname van zuren (bv voeding)
• Productie van zuren (metabolisme
van lipiden en proteïnen)
• Cellulair metabolisme (energie
productie) produceert CO2
1.2.3 HET BICARBONAAT-CARBONZUURSYSTEEM
CO2 + H2O <-> H2CO3 <-> H+ + HCO -
De pK voor reactie A is bij 38 °C 6,10. In een organisme (pH 7,4 met lichaamstemperatuur
38 °C) treedt bicarbonaat dus op als base.
Het gevormde carbonzuur in reactie A wordt in de longen, erytrocyten en tubuluscellen
omgezet in water en CO2 door carbonzuuranhydrase.
De CO2 kan dan via de longen uitgeademd worden, zo wordt de zure overmaat via een
tussenstap geëlimineerd. Via de nieren wordt de zure overmaat geëlimineerd door excretie
van protonen in de distale tubuli
Een evenwichtige Z/B- huishouding betekent:
• Een normale plasma pH waarde: 7,35 - 7,45 - gem. 7,4
• Een normale pCO2: 4,3 – 5,9 kPa of 32 - 44 mm Hg gem. 5,3 kPa of 40 mmHg
• [HCO3-]plasma: 21-28 mmol/l – gem. 25 mmol/L
De hoeveelheid CO2 en HCO3- in het lichaam beïnvloedt het evenwicht en dus ook de pH
• Te veel zuur (CO2) of tekort base (HCO3-) → acidose
• Tekort zuur (CO2) of te veel base (HCO3-) → alkalose
REGULATIE:
Zodra extra H+ ionen in het bloed terecht komen: H+ stijgt, pH daalt
➔ H+ wordt weggevangen door HCO3- in bloed → H2CO3 vorming →
omgezet tot CO2 + H2O
➔ CO2 wordt via de longen uitgeblazen
➔ Snelle pH stijging tot normaal
• Ook nieren elimineren H+
• Hierbij wordt ook HCO3- teruggeresorbeerd → nieren zorgen voor HCO3- reserve!
