Zuur-basestoornis

Een van de belangrijkste lichaamsconstanten is de constante concentratie waterstofionen (H ⁺ ) in de extracellulaire vloeistof, die bij gezonde personen 40 ± 5 nmol/l bedraagt. Voor het gemak wordt de concentratie H ⁺ meestal uitgedrukt als een negatieve logaritme (pH). Normaal gesproken is de pH-waarde van de extracellulaire vloeistof 7,4. pH-regulatie is noodzakelijk voor de normale werking van de lichaamscellen.

Het zuur-base-evenwicht van het lichaam omvat drie hoofdmechanismen:

• werking van extra- en intracellulaire buffersystemen;
• ademhalingsregulatiemechanismen;
• niermechanisme.

Zuur-base-onevenwichtigheden zijn pathologische reacties die gepaard gaan met zuur-base-onevenwichtigheden. Er wordt onderscheid gemaakt tussen acidose en alkalose.

Buffersystemen van het lichaam

Buffersystemen zijn organische en anorganische stoffen die een plotselinge verandering in de concentratie H ⁺ en daarmee de pH-waarde voorkomen bij toevoeging van zuur of base. Deze systemen omvatten eiwitten, fosfaten en bicarbonaten. Deze systemen bevinden zich zowel binnen als buiten de lichaamscellen. De belangrijkste intracellulaire buffersystemen zijn eiwitten, anorganische en organische fosfaten. Intracellulaire buffers compenseren bijna de volledige belasting van koolzuur (H₂CO₂ _{), meer dan 50% van de belasting van andere anorganische zuren (fosforzuur, zoutzuur, zwavelzuur, enz.)}. De belangrijkste extracellulaire buffer van het lichaam is bicarbonaat.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Ademhalingsmechanismen van pH-regulatie

Ze zijn afhankelijk van de werking van de longen, die de partiële druk van koolstofdioxide (CO2 ₎ in het bloed op het vereiste niveau kunnen houden, ondanks grote schommelingen in de vorming van koolzuur. De regulatie van de CO2-afgifte _{vindt plaats} door veranderingen in de snelheid en het volume van de longventilatie. Een toename van het ademhalingsminuutvolume leidt tot een afname van de partiële druk van koolstofdioxide in het arteriële bloed en vice versa. De longen worden beschouwd als de eerste lijn bij het handhaven van het zuur-base-evenwicht, omdat ze een mechanisme vormen voor onmiddellijke regulatie van de CO2- _afgifte.

Niermechanismen voor het handhaven van het zuur-base-evenwicht

De nieren spelen een rol bij het handhaven van de zuur-basebalans, door overtollige zuren uit te scheiden via de urine en basen voor het lichaam te behouden. Dit gebeurt via een aantal mechanismen, waarvan de belangrijkste zijn:

• heropname van bicarbonaten door de nieren;
• vorming van titreerbare zuren;
• vorming van ammoniak in de nierbuiscellen.

Bicarbonaatreabsorptie door de nieren

In de proximale tubuli van de nieren wordt bijna 90% van de HCO3 niet geabsorbeerd via direct transport van HCO3 door het membraan, maar via complexe uitwisselingsmechanismen, waarvan de belangrijkste de secretie van H ⁺ in het lumen van het nefron wordt genoemd.

In de cellen van de proximale tubuli wordt onder invloed van het enzym koolzuuranhydrase uit water en kooldioxide onstabiel koolzuur gevormd, dat snel uiteenvalt in H ⁺ en HCO ₃ ". De waterstofionen die in de tubulaire cellen worden gevormd, dringen het luminale membraan van de tubuli binnen, waar ze worden uitgewisseld voor Na ⁺, waardoor H ⁺ het lumen van de tubuli binnenkomt en het natriumkation de cel binnenkomt en vervolgens in het bloed terechtkomt. De uitwisseling vindt plaats met behulp van een speciaal dragereiwit - Na ⁺ -H ^{+ -wisselaar. Het binnendringen van waterstofionen in het lumen van het nefron activeert de heropname van HCO}₃ ~ in het bloed. Tegelijkertijd combineert het waterstofion in het lumen van de tubuli snel met constant gefilterd HCO ₃ om koolzuur te vormen. Met de deelname van koolzuuranhydrase, dat aan de luminale zijde van de borstelzoom werkt, wordt H2C0 ₃ omgezet in H2O _en CO _2. Hierbij In dat geval diffundeert koolstofdioxide terug naar de cellen van de proximale tubuli, waar het zich met H2O verbindt _om koolzuur te vormen, waarmee de cyclus voltooid is.

^{De secretie van H +} -ionen zorgt dus voor de heropname van bicarbonaat in een equivalente hoeveelheid natrium.

In de lis van Henle wordt ongeveer 5% van het gefilterde bicarbonaat gereabsorbeerd en in het verzamelbuisje nog eens 5%, eveneens door de actieve secretie van H ⁺.

Vorming van titreerbare zuren

Sommige zwakke zuren in plasma worden gefilterd en dienen als buffersystemen in de urine. Hun buffercapaciteit wordt "titreerbare zuurgraad" genoemd. Het hoofdbestanddeel van deze urinebuffers is HPO4 _{™, dat na toevoeging van een waterstofion wordt omgezet in een}^{digesubstitueerd} fosforzuurion (HPO4™ ₊ H ⁺ = H™PO _™ ), dat een lagere zuurgraad heeft.

[ 5 ], [ 6 ]

Vorming van ammoniak in niertubulicellen

Ammoniak wordt gevormd in de cellen van de nierbuisjes tijdens de stofwisseling van ketozuren, vooral glutamine.

Bij neutrale en vooral lage pH-waarden van de tubulaire vloeistof diffundeert ammoniak vanuit de tubulaire cellen naar het lumen, waar het zich met H ⁺ verbindt tot een ammoniumanion (NH3 ₊ H ⁺ = NH4 ₊⁾. In het opstijgende deel van de lis van Henle worden NH4 ₊^-kationen gereabsorbeerd, die zich ophopen in het niermerg. Een kleine hoeveelheid ammoniumanionen splitst zich in NH- en waterstofionen, die gereabsorbeerd worden. NH3 _kan diffunderen naar de verzamelbuizen, waar het dient als buffer voor de H ⁺ die door dit deel van het nefron wordt afgescheiden.

Het vermogen om de vorming van NH3 en de uitscheiding van NH4+ te verhogen, _wordt beschouwd _als^de belangrijkste adaptieve reactie van de nieren op een toename van de zuurgraad, wat de uitscheiding van waterstofionen door de nieren mogelijk maakt.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Zuur-base onevenwichtigheden

Onder verschillende klinische omstandigheden kan de concentratie waterstofionen in het bloed afwijken van de norm. Er zijn twee belangrijke pathologische reacties die verband houden met een verstoring van het zuur-base-evenwicht: acidose en alkalose.

Acidose wordt gekenmerkt door een lage pH in het bloed (hoge H ⁺ -concentratie) en een lage bicarbonaatconcentratie in het bloed;

Alkalose wordt gekenmerkt door een hoge pH in het bloed (lage H ⁺ -concentratie) en een hoge bicarbonaatconcentratie in het bloed.

Er bestaan eenvoudige en gemengde varianten van een zuur-base-onevenwicht. Bij primaire, of eenvoudige, vormen wordt slechts één onevenwicht waargenomen.

Eenvoudige varianten van zuur-base-onevenwicht

• Primaire respiratoire acidose. Geassocieerd met een toename van p _a CO ₂.
• Primaire respiratoire alkalose. Treedt op als gevolg van een afname
• Metabole acidose. Veroorzaakt door een daling van de concentratie HCO3 _~.
• Metabole alkalose. Treedt op wanneer de concentratie HCO3 _stijgt.

Vaak komen de bovengenoemde aandoeningen bij één patiënt voor in combinatie met elkaar, en worden ze als gemengd aangemerkt. In dit leerboek richten we ons op de eenvoudige metabole vormen van deze aandoeningen.