Urinewegstelsel; regulatie van het zuur-basenevenwicht

De zuurgraad (pH) van het lichaam en dus ook het bloed moet binnen nauwe grenzen gehouden worden. Normaal ligt de pH van het lichaam tussen 7,35 en 7,45. Wanneer de pH hoger wordt dan 7,45, dan wordt het lichaam alkalisch (basisch) en spreekt men van een alkalose. Wanneer de pH lager wordt dan 7,35, dan wordt het lichaam zuur (acidotisch) en spreekt men van een acidose. De regelsystemen van het lichaam zijn erop gericht om een alkalose en acidose te voorkomen. Het gevaar van een acidose is groter, dan het gevaar op een alkalose.

Het gevaar van een acidose
Het lichaam heeft een grotere neiging tot een acidose, dan tot een alkalose. Bij veel metabole processen komen namelijk (zwakke) zuren vrij. Bij de glycolyse komt bijvoorbeeld lactaat en waterstofionen vrij en bij de volledige verbranding van brandstoffen komt koolstofdioxide vrij. Bij beide processen komen dus zuren vrij. Wanneer het metabolisme het lichaam verzuurt, spreken we van een metabole acidose. Wanneer het lichaam onvoldoende koolstofdioxide kan uitademen en daardoor verzuurt, spreken we van een respiratoire acidose. Een te zure omgeving (te lage pH) is gevaarlijk voor het functioneren van het lichaam. Een te lage pH:

  • Tast enzymen aan, waardoor bepaalde processen niet meer kunnen plaatsvinden
  • Tast de celmembranen van cellen aan, waardoor cellen kapot gaan
  • Tast eiwitten, waardoor deze hun functie verliezen

Om deze verzuring tegen te gaan heeft het lichaam verschillende systemen om zuren (waterstofionen; H+) te neutraliseren.

Het lichaam heeft verschillende regelsystemen om acidose en alkalose tegen te gaan
Om acidose en alkalose tegen te gaan, moeten waterstofionen gebufferd worden, of juist afgegeven worden. Waterstofionen verlagen namelijk de pH (maken zuur). Bepaalde stoffen zijn in staat om bij een dreigende acidose waterstofionen op te nemen (te bufferen) en bij een dreigende alkalose waterstofionen af te geven. Deze stoffen worden buffers genoemd. Buffers zijn stoffen met zwak zure en basische eigenschappen. Het lichaam heeft op verschillende plekken, verschillende buffers. Deze buffers zijn:

  • Bepaalde eiwitten in de cellen fungeren als buffers
  • De fosfaatbuffer (HPO4/H2PO4) fungeert als buffer in de cellen en in de nieren
  • Bicarbonaat (HCO3) fungeert als buffer in de extracellulaire ruimte
  • Ammonia (NH3 fungeert als buffer in de nieren)

Daarnaast is de ademhaling in staat om bij een dreigende acidose meer CO2 uit te ademen door sneller en dieper te ademen, waardoor de pH stijgt en bij een dreigende alkalose langzamer te ademen, waardoor CO2 voor het lichaam behouden blijft en de pH daalt.
Hieronder wordt verder ingegaan op de rol van de nieren bij het constant houden van de pH.

De rol van de nieren bij het zuur-basenevenwicht
De nieren kunnen op drie verschillende manieren de pH reguleren:

  1. Waterstofionen uitscheiden. Waterstofionen worden uitgescheiden in de proximale tubulus, dikke deel van de lis van Henle en de distale tubulus.
  2. Bicarbonaationen opnemen. Tegen elk waterstofionen wat wordt uitgescheiden, wordt een bicarbonaation opgenomen.
  3. Bicarbonaationen maken. De fosfaatbuffer en de ammoniabuffer kunnen in de nieren waterstofionen opnemen die niet zijn gebonden aan bicarbonaationen, hierbij ontstaat een bicarbonaation wat aan het bloed kan worden afgegeven

Respiratoire en metabole acidose en alkalose
Wanneer in het metabolisme te veel waterstofionen ontstaan, spreekt men van een metabole acidose. Wanneer door de ademhaling onvoldoende koolstofdioxide wordt uitgeademd, spreekt men van een respiratoire acidose.
Wanneer de plasmabicarbonaatspiegel te hoog wordt, spreekt men van een metabole alkalose. Wanneer met de ademhaling te veel koolstofdioxide wordt uitgeademd, spreekt men van een respiratoire alkalose.

Lees ook:

Loop geen inkomsten mis, schrijf over hobby, werk of studie en verdien extra inkomsten!

Maak je eigen geldmachine in 8 stappen en wordt financieel onafhankelijk

Urinewegstelsel; regulatie van de vochtbalans

Urinewegstelsel; uitscheiding van afvalstoffen

Urinewegstelsel; overzicht van het urinewegstelsel

Urinewegstelsel; anatomie van het urinewegstelsel

Urinewegstelsel; anatomie en fysiologie van het nefron

Urineproductie door de nieren 1

Urineproductie door de nieren 2

Integratie van renale regelmechanismen

Regulatie van de osmolariteit

Regulatie van de tensie door de nieren

Regulatie van het zuur-base evenwicht

Nierziekten en diuretica

Extra-, intracellulaire en interstitiële vloeistof

Nierstenen, nefrolithiasis, oorzaak en behandeling

Bronnen:

JE. Hall, 2013, Pocket Companion to Textbook of Medical Physiology, Elsevier Inc
GA Thibodeau, Patton KT 2012, Anatomy & Physiology, Mosby/Elsevier
EN Marieb, Hoehn K 2012, Human Anatomy & Physiology, Pearson/Benjamin Cummings