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Der Bikarbonatpuffer ist das wichtigste Puffersystem des menschlichen Blutes und reguliert den pH-Wert im Körper. Er hält das Säure-Basen-Gleichgewicht stabil.
Der Bikarbonatpuffer ist das wichtigste Puffersystem des menschlichen Blutes und reguliert den pH-Wert im Körper. Er hält das Säure-Basen-Gleichgewicht stabil.
Der Bikarbonatpuffer (auch Hydrogenkarbonatpuffer genannt) ist das bedeutendste Puffersystem im menschlichen Blut und in der Gewebeflüssigkeit. Er sorgt dafür, dass der pH-Wert des Blutes konstant im physiologischen Bereich von 7,35 bis 7,45 gehalten wird. Ohne dieses System würden bereits geringe Mengen an Säuren oder Basen zu lebensbedrohlichen Störungen des Stoffwechsels führen.
Das Bikarbonatpuffersystem besteht aus zwei Komponenten, die miteinander im Gleichgewicht stehen:
Die chemische Gleichgewichtsreaktion lautet:
CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻
Wenn zu viele Säuren (H⁺-Ionen) im Blut entstehen, reagieren diese mit Bikarbonat zu Kohlensäure, die anschließend in Kohlendioxid (CO₂) und Wasser zerfällt. Das CO₂ wird über die Lunge abgeatmet. Umgekehrt kann bei einem Überschuss an Basen mehr Kohlensäure gebildet werden, um die überschüssigen Basen zu neutralisieren.
Das Bikarbonatpuffersystem ist eng mit der Funktion von zwei Organen verknüpft:
Die Lunge reguliert den CO₂-Gehalt im Blut über die Atemfrequenz. Bei einem Absinken des pH-Wertes (Azidose) wird die Atemfrequenz erhöht, um mehr CO₂ abzuatmen und damit den pH wieder anzuheben. Bei einem Anstieg des pH-Wertes (Alkalose) wird die Atmung verlangsamt.
Die Niere reguliert langfristig die Bikarbonatkonzentration im Blut. Sie kann Bikarbonat rückresorptieren oder ausscheiden und so den pH-Wert über Stunden bis Tage feinsteuern.
Störungen des Bikarbonatpuffersystems führen zu den folgenden Erkrankungen:
In der klinischen Diagnostik wird das Bikarbonatpuffersystem über die Blutgasanalyse (BGA) beurteilt, die pH-Wert, CO₂-Partialdruck und Bikarbonatkonzentration misst.
Natriumbikarbonat (Natriumhydrogenkarbonat) wird therapeutisch eingesetzt, um eine schwere metabolische Azidose zu behandeln. Es wird dabei intravenös verabreicht, um den Bikarbonatgehalt im Blut direkt zu erhöhen und den pH-Wert zu normalisieren.
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