Regulation des Säure-Basen-Gleichgewichts

Mehrere Faktoren sind an der Regelung des Säure-Basen-Haushalts beteiligt. Dazu zählen die Puffereigenschaften des Blutes sowie der extra- und intrazellulären Kompartimente, der Gasaustausch in den Lungen und die Ausscheidungsmechanismen der Nieren. Diese Systeme stehen miteinander in einem funktionellen Gleichgewicht.

Die Regulation des Blut-pH-Wertes erfolgt über verschiedene Puffersysteme, die aus einer schwachen Säure und ihrer korrespondierenden Base in einem bestimmten Mischungsverhältnis bestehen. Werden Protonen bzw. Hydroxidionen zugeführt, ändert sich zwar das Mischungsverhältnis von Säure und korrespondierender Base, der pH-Wert wird jedoch kaum verändert. Dabei wird die Pufferkapazität des Blutes durch die Gesamtheit der pufferwirksamen anionischen Gruppen bestimmt:

Bicarbonat-Puffer (52%)
Proteinat-Puffer (15%)
Phosphat-Puffer (2%)
Hämoglobin-Puffer (31%)



Für einen konstanten Blut-pH ist in erster Linie das Bikarbonat-Puffersystem verantwortlich, gefolgt von den Puffereigenschaften des Hämoglobins und der Plasmaproteine sowie dem Phosphatpuffer. Die besondere Reaktionsfähigkeit der Puffersysteme des Blutes befähigt sie zu einer außerordentlich schnellen Regulation des Blut-pH auf Werte im Normalbereich (pH 7,35 - 7,45).

Der Bikarbonat-Puffer steht durch die Bildung von Kohlendioxid mit der Atmung in direkter Wechselwirkung. Dabei entsteht aus Hydrogencarbonat Kohlensäure, die in Wasser und Kohlendioxid zerfällt, das abgeatmet wird. Bicarbonat trägt mengenmäßig am meisten zur Pufferkapazität des Blutes bei. Der wichtigste intrazelluläre Puffer der Erythrozyten ist das Redox- system des Hämoglobins. Daneben spielt der Phosphat- und Proteinat-Puffer (z.B. die Aminosäure Histidin enthaltende Serumproteine) ebenfalls eine wichtige Rolle.



Wenngleich über die Kohlendioxid-Abatmung eine Säurebelastung vermieden werden kann, so dient jedoch primär die Niere zur Ausscheidung der beim Abbau verschiedener Säuren entstandenen Protonen. Diese Ausscheidung ist notwendig,da die Entstehung von Protonen die Aufnahme von basisch wirksamen Substanzen beim Verzehr einer üblichen Mischkost deutlich überschreitet.