FA f. Frauenheilkunde und Geburtshilfe, Säure Basen Haushalt Dr.Norbert Adelwöhrer FA f. Frauenheilkunde und Geburtshilfe, Weiz und Laßnitzhöhe Arbeitsgruppenleiter für Frauenheilkunde und Geburtshilfe am Insitut f. Ernährung und Stoffwechselerkrankungen Dr.M.Lindschinger GmbH., Laßnitzhöhe
Grundlagen Im Zellstoffwechsel entstehen: Kohlendioxid als Endprodukt des Kohlenstoffstoffwechsels, das als Gas über die Lungen abgegeben wird Wasser als Endprodukt des Wasserstoffwechsels, das den Körper über die Nieren verläßt Ammoniak als Endprodukt des Stickstoffstoffwechsels, das zu Harnstoff umgebaut und über die Nieren ausgeschieden wird.
Grundlagen Würde das beim Aminosäurenabbau frei werdende Ammoniak weiter zu Salpetersäure oxidiert, so wäre der menschliche Organismus bei dem hohen Stickstoffgehalt der Proteine mit dem Problem der Ausscheidung der bei der Ammoniakoxidation entstehenden Protonen konfrontiert.
Grundlagen Wechselwirkungen eines Enzyms mit seinem Substrat oder eines Hormones mit seinem Rezeptor werden von elektrostatischen Wechselwirkungen bestimmt. Diese Wechselwirkungen werden durch Änderungen der Wasserstoffionenkonzentration beeinflusst, die eine Protonenabspaltung bzw. –anlagerung und damit Ladungsänderungen der reagierenden Moleküle verursachen.
Grundlagen Konstanthaltung des pH-Wertes erfolgt durch Puffersysteme, von denen das wichtigste das CO2/HCO3- System ist, durch das der pH-Wert des EZR au 7.40 eingestellt wird.
Grundlagen 109 1 108 2 107 3 106 4 105 5 104 6 103 6.8 160 6.9 126 7 100 (102) 7.1 80 7.2 64 7.3 50 7.4 40 7.5 32 7.6 25 7.7 20 8 10
Grunlagen Hauptproblem: Die Regulation des pH-Wertes intracellulär ist wichtiger als die Regulation extracellulär, da der Stoffwechsel im wesentlichen innerhalb der Zelle abläuft. Unsere Kenntnisse über den intracellulären Regulationsprozess sind allerdings sehr bescheiden.
Grundlagen pH < 7,37 Acidose pH > 7,44 Alkalose Mit dem Leben vereinbar: 6,8 – 7,7
Freisetzung von CO2 CO2 wird bei einer Fülle kataboler Prozesse freigesetzt, vorwiegend bei der dehydrierenden Decarboxylierung von -Ketonsäuren und der nicht-dehydrierenden Decarboxylierung von -Ketonsäuren. Insgesamt handelt es sich um 24 mol CO2 pro Tag.
Freisetzung von CO2 Aus Löslichkeitsgründen wird CO2 als HCO3- transportiert. Die bei der Bildung von Bicarbonationen entstehenden Protonen werden durch Hämoglobin abgepuffert. In der Lunge wird Bicarbonat unter Protonenaufnahme in Kohlensäure umgewandelt und als CO2 abgeatmet.
Freisetzung von Protonen Protonen entstehen vorwiegend bei der Oxidation von SH-Gruppen der proteinogenen Aminosäuren Cystein und Methionin zu Sulfat. Übrige Protonen werden mit der Nahrung zugeführt (va. Nahrungsphosphat)
Protonenspender Normale Mischkost liefert täglich 60+/- 20 mmol. Durch extreme einseitige Ernährung können Überschüsse maximal von 150 mmol/24h erreicht werden Kapazität der Nieren beträgt 1000 mmol auszuscheiden oder 300-400 mmol einzusparen.
Protonenspender freier Protonen eines gesunden Erwachsenen beträgt 2,1 µmol der an Puffer gebundenen Protonen beträgt 105 mmol und die der maximalen Pufferfähigeit des Organismus beträgt 700 mmol
Pufferung im Intra- und Extrazellulärraum Problem: ICR ist doppelt so groß wie ECR ICR ist zu 50% am Puffersystem des Organismus beteiligt Unsere Kenntisse darüber sind gering, bzw. nicht vorhanden
Puffersysteme Kohlendioxid/Bicarbonat Puffersystem Hämoglobin als Nicht-Bicarbonat-Puffer Dihydrogenphosphat/Hydrogenphosphat-System Ammonium/Ammoniak-System
Kohlendioxid/Bicarbonat Puffersystem Puffersysteme Kohlendioxid/Bicarbonat Puffersystem Offenes System H+ + HCO3- H2CO3 H2O + CO2 Konstanthaltung des pH erfolgt durch das offene System. CO2 kann zugführt (nicht abgeatmet) oder entzogen (abgeatmet) werden.