Buffertprincipen
En buffer är en svag syra och dess konjugerade bas som motstår pH-förändringar vid tillsats av syra eller bas. Henderson-Hasselbalch-ekvationen:
pH = pKa + log([A-] / [HA])
Störst buffertkapacitet när pH = pKa (50/50-förhållande). Effektivt buffertområde = pKa ± 1 pH-enhet.
Bikarbonatsystemet
pKa = 6,1. Öppet buffertssystem: CO2 ventileras bort så att [CO2] inte är fast — detta förstärker buffertförmågan avsevärt jämfört med slutna system.
Öppet vs stängt system
Öppet system (bikarbonat): en komponent varierar fritt (CO2 via ventilation), vilket möjliggör kontinuerlig buffertkapacitet. Stängt system (hemoglobin, fosfat): totalt buffertinåll är fixerat.
Hemoglobin som buffer
Hemoglobin är kroppens viktigaste intracellulära buffer. Nyckelegenskaper:
- pKa deoxigenerat Hb = 8,2 (bra buffer vid fysiologiskt pH)
- pKa oxigenerat Hb = 6,6 (sämre buffer)
- 38 histidinrester per hemoglobinmolekyl är de aktiva buffertgrupperna
- Buffertkapacitet ~6× starkare än plasma-proteiner
- Haldane-effekten: deoxigenering ökar Hb:s CO2-bindning och buffertkapacitet
| Buffer | Typ | pKa | Kommentar |
|---|---|---|---|
| Bikarbonat/CO2 | Öppet | 6,1 | Kvantitativt viktigast i plasma |
| Hemoglobin (deoxy) | Stängt | 8,2 | Viktigast intracelulärt i ery |
| Fosfat | Stängt | 6,8 | Viktig i urin, mindre i blod |
| Proteiner | Stängt | Varierar | Bidrar extra- och intracellulärt |
Njurens buffring
Njuren regenererar HCO3- och utsöndrar H+ via två mekanismer i distala tubulus:
- Fosfatbuffring: H+ + HPO42- → H2PO4-; ett HCO3- regenereras per H+
- Ammoniumproduktion: glutamin → NH3 + H+ → NH4+; viktig vid kronisk acidos
Kroppen producerar dagligen ~0,1 mol metabola syror och ~12 mol CO2. CO2 hanteras av lungorna; metabola syror av njure och buffertsystem.