Blutpuffersysteme

Beljo · Gast

Hallo zusammen,

Meine Frage ist wie werden die pH-Schwankungen, die durch die Milchsäure verursacht werden, aufgefangen?

Ich hab schon einige Literatur zu Rate gezogen, komme aber nicht auf eine schlüssige Antwort.

Hier ist was ich bis jetzt weiss:

Vor allem bei Sauerstoffmangel muss die Glucose vergährt werden -> bei diesem Prozess entseht die Milchsäure. Diese diffundiert recht schnell ins Blut. Von dort gelangt sie entweder in Zellen (wie z.B. des Herzens), welche die Milchsäure als "Treibstoff" verwenden können und sonst in die Leber, wo sie in Glucose synthetisiert wird.

Was passiert aber im Blut?
Gibt dort die Milchsäure ein H+ ab (Säure-Base-Reaktion) und wird dann zum Laktat? Wird das H+ vom Bikarbonat abgepuffert, indem Kohlensäure entsteht, welche sich in den Lungen wieder "trennt" und das CO2 abgeatmet wird?

Danke im Voraus
Beljo

PaGe · Moderator Anmeldungsdatum: 19.03.2007 Beiträge: 3549 Wohnort: Hannover

Beljo · Gast

Danke vielmals für die rasche Antwort.

Ich hätte aber noch eine Frage. Ich verstehe nämlich diesen Teil aus einem Biologiebuch nicht.

"Bikarbonat
[...] Man muss sich jedoch die Frage stellen, weshalb Bikarbonat offensichtlich primär überschüssige Protonen im Organismus aufnimmt, obwohl [...] Phosphate besser geeignet wäre. Tatsächlich puffert das Bikarbonatsystem mit seinem pKs-Wert von 6.1 nicht durch die Anlagerung von Protonen an das Bikarbonat. Dazu ist der pKs-Wert viel zu niedrig Stattdessen findet eine Hydratisierung der gebildeten CO2 zu H2CO3 statt..."

Ist das nicht an sich ein Widerspruch?

PaGe · Moderator Anmeldungsdatum: 19.03.2007 Beiträge: 3549 Wohnort: Hannover

Mit dem Kohlenstoffdioxid ist es schon etwas schwierig. Das chemische Gleichgewicht ist dir sicherlich bekannt.

Beim CO2 + H2O entsteht nur zu 0,2% Kohlensäure (abhängig vom pH-Wert und der Temperatur). Die Kohlensäure kann dissozieren in HCO3- (Hydrogencarbonat) und H+. Das Hydrogencarbonat wiederum kann ein weiteres Proton abgeben => CO3(2-) + H+. Dieses System befindet sich im Normalzustand im Gleichgewicht.

Wenn nun massiv Protonen produziert werden (Die Milchsäure liegt ja auch dissoziert als Laktat + H+ vor) verschiebt sich das Gleichgewicht vom CO3(2-) zur Kohlensäure und weiter zum Kohlenstoffdioxid + Wasser.
Kohlenstoffdioxid würde es in die andere Richtung verschieben. Allerdings arbeitet der Muskel bei der Laktatproduktion überwiegend im anaeroben Bereich, sodass kaum Kohlenstoffdioxid anfällt. Daher ist dieser Effekt von dem bisschen Zellatmung, die noch stattfinden kann, sehr gering und die Protonen werden eher ans Carbonat bzw. Hydrogencarbonat gebunden. Der pH-Wert steigt.

Was die Phosphate betrifft, kann ich dir dazu nichts sagen, sondern nur mutmaßen. Die Phosphate dürfen nicht gebunden sein, damit sie den Protonen "zur Verfügung" stehen.

Beljo · Gast

Ist es dann im Körper üblich, dass das Hydrogencarbonat noch ein H+ abgibt?

Also zusammengefasst bedeutet das:

H20 + CO2 <-> H2CO3 , wobei das ganze von der Karboanhydrase katalysiert wird und das CO2 aus dem Energiestoffwechsel kommt.

H2CO3 <-> HCO3- + H+

Diese zwei Reaktionen stehen im Ruhezustand in einem Gleichgewicht. Falls bei leichter Anstrengung aerob mehr CO2 entsteht, verschiebt sich das Gleichgewicht beide Male nach rechts -> pH-Wert sinkt. Dies kann aber durch abatmen des CO2 verhindert werden.

Falls anaerob Energie bereitgestellt wird, entsteht Laktat und ein positives Wasserstoffatom. Dieses verschiebt das Gleichgewicht beider Reaktionen nach links, worauf das bei der zweiten Reaktion entstehende CO2 abgeatmet wird.

Stimmt diese Ausführung so? Oder hab ich noch die weitere Zersetzung von Hydrogencarbonat vergessen? Und wie würde diese berücksichtigt?

Beljo · Gast

Und natürlich kommen zusätzlich die anderen Puffer wie Phosphate etc.

PaGe · Moderator Anmeldungsdatum: 19.03.2007 Beiträge: 3549 Wohnort: Hannover

Hast recht. Hydrogencarbonat wird im Körper wahrscheinlich nicht/kaum (sind ja alles Gleichgewichte) abgeben.

Zusammenfassung ist ansonsten richtig, wobei die Phosphate laut wiki nur etwas mehr as 1% der Pufferkapazität ausmachen.

Beljo · Gast

Danke vielmals!! Thumbs up!