NKSE Coach

Syra–basbalansen

Ämnesomsättningen producerar syra varje sekund, ändå hålls blodets pH inom några hundradelar. Här är buffertarna, lungorna och njurarna som gör det möjligt.

  1. pH, kroppens syraproduktion och buffertsystemen

    Enzymer och membranproteiner fungerar bara inom ett smalt pH-intervall, samtidigt som ämnesomsättningen pumpar ut syra dygnet runt. Den här filmen lägger grunden: vad pH faktiskt mäter, varifrån syran kommer och hur en buffert dämpar en pH-förändring. Håll extra koll på reaktionsformeln mellan koldioxid, vatten, kolsyra och bikarbonat. Resten av modulen handlar om att förskjuta just den reaktionen åt höger eller vänster.

    Film av Agne Paulsson, Högskolan Kristianstad. Öppna på YouTube. Inget laddas från YouTube förrän du klickar.

    Det här ska sitta kvar

    • pH är ett mått på vätejonkoncentrationen och skalan är logaritmisk: en sänkning med en hel pH-enhet betyder tio gånger fler vätejoner. Arteriellt blod hålls inom 7,35–7,45.
    • Cellandningen producerar stora mängder koldioxid, en flyktig syra som kan andas ut. Dessutom bildas mindre mängder icke-flyktiga syror som svavelsyra, fosforsyra, mjölksyra och ketosyror, och dem måste njurarna göra sig av med.
    • En buffert är en svag syra tillsammans med sin motsvarande bas. Den binder vätejoner när syra tillförs och släpper ifrån sig vätejoner när syra försvinner, så att pH rör sig betydligt mindre än det annars hade gjort.
    • Bikarbonatsystemet är reaktionen CO2 + H2O ⇌ H2CO3 (kolsyra) ⇌ H+ + HCO3– (vätekarbonat). Enzymet karbanhydras (carbonic anhydrase) snabbar på jämvikten, framför allt i röda blodkroppar och njurens tubulusceller.
    • Bikarbonatbufferten är ett öppet system: koldioxiden kan vädras ut via lungorna och bikarbonatet kan sparas eller släppas av njurarna. Därför är den kraftfullare än den skulle vara som ren kemisk buffert i ett provrör.
    • Hemoglobin, plasmaproteiner och fosfat buffrar också. Hemoglobin tar hand om en stor del av de vätejoner som bildas när koldioxid tas upp i de röda blodkropparna ute i vävnaderna.

  2. Lungornas och njurarnas reglering – acidos och alkalos

    Buffertarna köper tid men gör sig inte av med någon syra, de binder den bara. Det slutliga arbetet görs av lungorna, som vädrar ut koldioxid, och av njurarna, som utsöndrar vätejoner och nybildar bikarbonat. Titta efter tidsskalan i filmen: vilket organ som svarar inom minuter och vilket som behöver dygn. Titta också på hur de två systemen täcker upp för varandra när det ena går fel.

    Film av Agne Paulsson, Högskolan Kristianstad. Öppna på YouTube. Inget laddas från YouTube förrän du klickar.

    Det här ska sitta kvar

    • Kroppen har tre försvarslinjer med olika tempo: buffertarna verkar inom sekunder, andningsregleringen inom minuter och njurarna över timmar till dygn.
    • Ventilationen styr koldioxidtrycket. Ökad ventilation vädrar ut CO2, jämvikten dras mot vänster och vätejonkoncentrationen sjunker; minskad ventilation gör tvärtom. Centrala kemoreceptorer i förlängda märgen känner av pH i hjärnans vätska, vilket styrs av koldioxidtrycket eftersom CO2 passerar blod–hjärnbarriären fritt medan vätejoner inte gör det. Perifera kemoreceptorer i carotis- och aortakropparna känner däremot av det arteriella pH:t direkt, och det är framför allt de som driver hyperventilationen vid metabol acidos.
    • Njuren återresorberar i praktiken allt bikarbonat som filtrerats i glomerulus. De vätejoner som utsöndras för det arbetet återvinner bara befintligt bikarbonat. Nytt bikarbonat bildas först när en vätejon lämnar kroppen bunden till fosfat eller till ammoniak – det är så njuren gör sig av med det dagliga överskottet av icke-flyktiga syror.
    • Urinens pH kan inte pressas under ungefär 4,5. Därför måste vätejonerna bindas till fosfat och till ammoniak (NH3 + H+ → NH4+) för att kunna utsöndras i någon större mängd.
    • Fyra grundrubbningar: respiratorisk acidos och alkalos beror på koldioxidtrycket (hypo- respektive hyperventilation), medan metabol acidos och alkalos beror på bikarbonatnivån (syratillskott eller basförlust respektive syraförlust).
    • Kompensation sker via det andra systemet: en metabol acidos ger djup och snabb andning inom minuter, medan en respiratorisk rubbning kompenseras renalt över dygn. Kompensationen dämpar pH-avvikelsen men återställer sällan pH helt – därför avläses både pH, PCO2 och bikarbonat i en blodgas.

Testa dig själv

10 frågor om syra–basbalansen. Svaren sparas inte — det här är till för dig, inte för statistiken.

  1. Varför är bikarbonatsystemet blodets viktigaste buffert, trots att dess pKa (6,1) ligger en bra bit från blodets pH?
  2. En person andas ytligt och långsamt under en längre stund. Vad händer i blodet?
  3. Koldioxidmolekylen innehåller inte någon vätejon. Varför räknas koldioxid ändå som en syra i kroppen?
  4. Vilken funktion har enzymet karbanhydras i syra-basbalansen?
  5. En syrabelastning uppstår snabbt i blodet. I vilken ordning hinner kroppens tre försvarslinjer verka?
  6. Vid en metabol acidos ökar andningen kraftigt i djup och frekvens. Varför hjälper det?
  7. Vad händer med det bikarbonat som filtreras i glomerulus när syra-basbalansen är normal?
  8. Varför kan njuren inte utsöndra några större mängder vätejoner i fri form?
  9. Blodets pH sjunker från 7,40 till 7,10. Vad har hänt med vätejonkoncentrationen?
  10. En person har haft respiratorisk acidos i flera dygn, och pH ligger nu nära det normala igen trots fortsatt högt koldioxidtryck. Vad ligger bakom?