Klinische Chemie 3
Hoofdstuk 1: Zuur-base evenwicht en bloedgassen
Zuur-base evenwicht
1 pH
• Bloedaciditeit (zuurtegraad) bepaald door [H+] van arterieel bloed
o pH = -log [H+]
• Normaal: 40 nmol/L of pH = 7,40
o 7,35 < normale pH < 7,45 (46-36 nmol/L)
• Constant dankzij
o 1e lijnsverdediging: bloedbuffers neutraliseren de protonen
▪ Bicarbonaat (HCO3-) buffer systeem = belangrijkste !
▪ Proteïne buffer systeem (vb: Hemoglobine)
▪ Fosfaat buffer systeem
o 2 lijnsverdediging
e
▪ Nieren
▪ Longen
• Indien pH toch wijzigt
o pH > 7,45 = alkalose (basische pH)
o pH < 7,35 = acidose (zure pH)
o pH onder de 7 of boven de 7,8 is dodelijk!
• Hoe stijgt de [H+] onder normale omstandigheden
1) Opname van zuren (via voeding)
2) Productie van zuren (metabolisme van lipiden en proteïnen)
3) Cellulair metabolisme (enzym productie produceert CO2)
,Klinische Chemie 3
2 Buffersystemen
• Serum bestaat voornamelijk uit water, daarin zijn een aantal zuren, basen & amfoteren opgelost
o Proteïnen
o Fosfaat
o Cl-, NH4+, Ca2+
o Bicarbonaat
o Lactaat
• Het geheel vormt een buffersysteem
• Bicarbonaat tweede meest voorkomende anion in serum (na Chloride)
o CO2 + H20 <-> H2CO3 <-> H+ + HCO3-
• Belangrijkste buffersysteem van het lichaam
o Bicarbonaatsysteem (extracellulair) H+ + HCO3- <-> H2CO3
o Plasma-eiwitsysteem H+ + proteïne <-> geprotoneerd proteïne
o Fosfatensysteem (intracellulair) H+ + HPO42- <-> H2PO4-
3 Het zuur-base Evenwicht
• Een evenwichtig Z/B huishouding betekent
o Een normale plasma pH waarde: 7,35 – 7,45 (gemiddeld 7,4)
o Een normale waarde voor de CO2 druk: 32 – 44 mmHg of 4,26 – 5,86 kPa (gemiddeld 40
mmHg of 5,3 kPa)
o Hoeveelheid CO2 en HCO3- in het lichaam beïnvloedt het evenwicht en dus ook de pH
▪ Te veel zuur (CO2) of tekort aan base (HCO3-) = Acidose
▪ Tekort aan zuur (CO2) of te veel base (HCO3-) = Alkalose
• Het bicarbonaat carbonzuursysteem
• CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-
pH = pK’ + log[HCO3-]/[H2CO3] (met K’ = H2CO3) = pKa 6,10)
• De Henderson-Hasselbalch formule kan eveneens zo genoteerd worden
pH = 6,10 + log ( [HCO3- ] / (0,23 x pCO2))
o pCO2 = partiële CO2 druk in bloed (uitgedrukt in kPa)
o 0,23 = oplosbaarheidscoëfficiënt van CO2
pH = 6,10 + log [HCO3-] / (0,03 x pCO2)) (mmHg)
Bicarbonaat is NOOIT een meetwaarde, ze wordt berekend door een pH en pCO2-
druk meting uit te voeren. Vervolgens wordt bicarbonaat met deze waarden
berekend.
,Klinische Chemie 3
4 Het bicarbonaat-carbonzuursysteem
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-
• Zodra extra proton in het bloed terecht komt daalt de pH van het bloed
o H+ wordt weggevangen door HCO3- in bloed → H2CO3 vorming → omgezet toto CO2 en
H20
o CO2 wordt via de longen uitgeblazen (Snelle pH stijging tot normaal)
o Ook nieren elimineren H+ (terugresorptie van HCO3-)
• Overmatige aanwezigheid van H+ → overschrijden van de buffercapaciteit
o HCO3- raakt op
o Herstel HCO3- hoeveelheid door nieren vraagt tijd
o pH daalt
• Overmaat aan HCO3- → pH stijgt
De longen
• pO2 en pCO2: meting (vertelt iets over de uitwisseling van de gassen in de longen)
• O2-inhalatie/CO2-uitademing:
o Longen: Hb voor 97% verzadigd met O2
o Transport naar weefsels
o E-productie: glycolyse Krebs: ° CO2
o In rbc: CO2-opname in ruil voor O2
o Longen: CO2-uitademing
• De longen bepalen de pO2 en pCO2 door de ademhalingsfrequentie te veranderen: hypo- of
hyperventilatie.
, Klinische Chemie 3
• Respiratoire compensatie
o Indien teveel zuur (pH hoger dan 7,4)
▪ Meer CO2 uitademen
▪ Hoe? Verhoging van ademhalingsfrequentie (hyperventilatie)
o Indien tekort aan zuur (pH lager dan 7,4)
▪ Minder CO2 uitademen
▪ Hoe? Verlagen van ademhalingsfrequentie (Hypoventilatie)
Compensatiemechanismen goed kennen!
De nieren
• H+ secretie en HCO3- ‘terugresorptie’ = H+ excretie en CO2-diffusie
= binnenkant
tubulus (voorurine)
• Compensatiemechanismen nieren & longen (BELANGRIJK!!!)
• Hoe gaat het lichaam om met de wijziging in pH?
o Eerstelijnsreactie: bloedbuffers gaan protonen neutraliseren
▪ Bicarbonaat (HCO3-) buffersysteem = belangrijkste buffer
▪ Proteïne buffer systeem
▪ Fosfaat buffer systeem
o Tweedelijnsverdediging
▪ Longen: Hyper en Hypo ventilatie (CO2 regulatie)
▪ Nieren: proton uitscheiding en HCO3- recuperatie
Hoofdstuk 1: Zuur-base evenwicht en bloedgassen
Zuur-base evenwicht
1 pH
• Bloedaciditeit (zuurtegraad) bepaald door [H+] van arterieel bloed
o pH = -log [H+]
• Normaal: 40 nmol/L of pH = 7,40
o 7,35 < normale pH < 7,45 (46-36 nmol/L)
• Constant dankzij
o 1e lijnsverdediging: bloedbuffers neutraliseren de protonen
▪ Bicarbonaat (HCO3-) buffer systeem = belangrijkste !
▪ Proteïne buffer systeem (vb: Hemoglobine)
▪ Fosfaat buffer systeem
o 2 lijnsverdediging
e
▪ Nieren
▪ Longen
• Indien pH toch wijzigt
o pH > 7,45 = alkalose (basische pH)
o pH < 7,35 = acidose (zure pH)
o pH onder de 7 of boven de 7,8 is dodelijk!
• Hoe stijgt de [H+] onder normale omstandigheden
1) Opname van zuren (via voeding)
2) Productie van zuren (metabolisme van lipiden en proteïnen)
3) Cellulair metabolisme (enzym productie produceert CO2)
,Klinische Chemie 3
2 Buffersystemen
• Serum bestaat voornamelijk uit water, daarin zijn een aantal zuren, basen & amfoteren opgelost
o Proteïnen
o Fosfaat
o Cl-, NH4+, Ca2+
o Bicarbonaat
o Lactaat
• Het geheel vormt een buffersysteem
• Bicarbonaat tweede meest voorkomende anion in serum (na Chloride)
o CO2 + H20 <-> H2CO3 <-> H+ + HCO3-
• Belangrijkste buffersysteem van het lichaam
o Bicarbonaatsysteem (extracellulair) H+ + HCO3- <-> H2CO3
o Plasma-eiwitsysteem H+ + proteïne <-> geprotoneerd proteïne
o Fosfatensysteem (intracellulair) H+ + HPO42- <-> H2PO4-
3 Het zuur-base Evenwicht
• Een evenwichtig Z/B huishouding betekent
o Een normale plasma pH waarde: 7,35 – 7,45 (gemiddeld 7,4)
o Een normale waarde voor de CO2 druk: 32 – 44 mmHg of 4,26 – 5,86 kPa (gemiddeld 40
mmHg of 5,3 kPa)
o Hoeveelheid CO2 en HCO3- in het lichaam beïnvloedt het evenwicht en dus ook de pH
▪ Te veel zuur (CO2) of tekort aan base (HCO3-) = Acidose
▪ Tekort aan zuur (CO2) of te veel base (HCO3-) = Alkalose
• Het bicarbonaat carbonzuursysteem
• CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-
pH = pK’ + log[HCO3-]/[H2CO3] (met K’ = H2CO3) = pKa 6,10)
• De Henderson-Hasselbalch formule kan eveneens zo genoteerd worden
pH = 6,10 + log ( [HCO3- ] / (0,23 x pCO2))
o pCO2 = partiële CO2 druk in bloed (uitgedrukt in kPa)
o 0,23 = oplosbaarheidscoëfficiënt van CO2
pH = 6,10 + log [HCO3-] / (0,03 x pCO2)) (mmHg)
Bicarbonaat is NOOIT een meetwaarde, ze wordt berekend door een pH en pCO2-
druk meting uit te voeren. Vervolgens wordt bicarbonaat met deze waarden
berekend.
,Klinische Chemie 3
4 Het bicarbonaat-carbonzuursysteem
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-
• Zodra extra proton in het bloed terecht komt daalt de pH van het bloed
o H+ wordt weggevangen door HCO3- in bloed → H2CO3 vorming → omgezet toto CO2 en
H20
o CO2 wordt via de longen uitgeblazen (Snelle pH stijging tot normaal)
o Ook nieren elimineren H+ (terugresorptie van HCO3-)
• Overmatige aanwezigheid van H+ → overschrijden van de buffercapaciteit
o HCO3- raakt op
o Herstel HCO3- hoeveelheid door nieren vraagt tijd
o pH daalt
• Overmaat aan HCO3- → pH stijgt
De longen
• pO2 en pCO2: meting (vertelt iets over de uitwisseling van de gassen in de longen)
• O2-inhalatie/CO2-uitademing:
o Longen: Hb voor 97% verzadigd met O2
o Transport naar weefsels
o E-productie: glycolyse Krebs: ° CO2
o In rbc: CO2-opname in ruil voor O2
o Longen: CO2-uitademing
• De longen bepalen de pO2 en pCO2 door de ademhalingsfrequentie te veranderen: hypo- of
hyperventilatie.
, Klinische Chemie 3
• Respiratoire compensatie
o Indien teveel zuur (pH hoger dan 7,4)
▪ Meer CO2 uitademen
▪ Hoe? Verhoging van ademhalingsfrequentie (hyperventilatie)
o Indien tekort aan zuur (pH lager dan 7,4)
▪ Minder CO2 uitademen
▪ Hoe? Verlagen van ademhalingsfrequentie (Hypoventilatie)
Compensatiemechanismen goed kennen!
De nieren
• H+ secretie en HCO3- ‘terugresorptie’ = H+ excretie en CO2-diffusie
= binnenkant
tubulus (voorurine)
• Compensatiemechanismen nieren & longen (BELANGRIJK!!!)
• Hoe gaat het lichaam om met de wijziging in pH?
o Eerstelijnsreactie: bloedbuffers gaan protonen neutraliseren
▪ Bicarbonaat (HCO3-) buffersysteem = belangrijkste buffer
▪ Proteïne buffer systeem
▪ Fosfaat buffer systeem
o Tweedelijnsverdediging
▪ Longen: Hyper en Hypo ventilatie (CO2 regulatie)
▪ Nieren: proton uitscheiding en HCO3- recuperatie
