Syra-basbalans

En vätskas pH-värde (surhetsgrad) beror på koncentrationen av vätejoner (H+). Ju högre H+-koncentration desto lägre pH-värde. En sänkning av pH-värdet med en enhet innebär att H+-koncentrationen stigit 10 gånger eftersom pH-skalan är logaritmisk. En sänkning på 0,3 innebär en fördubbling av antalet vätejoner.  

Många ämnens funktion påverkas av förändringar i H+-koncentrationen och därför måste pH i kroppen hållas inom snäva gränser. Normalt ligger kroppens pH mellan 7,36 och 7,46.

pH-värdet är även beroende av temperatur. Vid 25º C är neutralt pH 7,0 men om temperaturen höjs så sjunker detta värde med ca 0,2/º C. Vid 37 º C är neutralitetspunkten vid pH 6,25 och kroppens pH är således lätt alkaliskt. Det viktigaste för att upprätthålla funktioner i kroppens enzymer, hormoner och vävnader är att pH bibehålls på samma nivå i förhållande till neutralitetspunkten (ca 0,7 över neutralitetspunkten). I händer och fingrar är temperaturen betydligt lägre än centralt i kroppen och här anpassas pH med hjälp av ett buffertsystem i blodets proteiner. Att pH är temperaturberoende är viktigt att tänka på när man behandlar en person som är nerkyld.

Reglering av pH

Kroppens pH regleras i tre steg.

  • Buffertsystemet – dämpar omedelbara förskjutningar. Bikarbonat, hemoglobin, plasmaproteiner, organiska och oorganiska fosfater. Bikarbonat svarar för mer än 50 % av buffertkapaciteten i blodet.
  • Andningen – ökad eller minskad respiration ger effekter på pH inom minuter.
  • Bikarbonatutsöndringen – njurarnas reglering av HCO3 får effekter på pH inom timmar/dagar.

Kroppens pH beror på relationen mellan partialtrycket av koldioxid (PCO2) samt cirkulerande bikarbonat. Koldioxid förenar sig reversibelt med vatten med hjälp av enzyemt kolsyraanhydras (finns i röda blodkroppar och njurtubuliceller) och bildar kolsyra. När kolsyra dissocierar bildas H+ och bikarbonat (HCO3).

CO2 + H2O ↔ H2CO3↔ H+ + HCO3

Vid ökad tillgång till CO2 går reaktionen åt höger och mer H+ bildas. På samma sätt kan reaktionen drivas i en riktning genom att minska tillgången till CO2 samt genom att öka eller minska tillgången till HCO3. I kroppen regleras CO2-nivån genom andningen och HCO3-nivån regleras av njurarna. Njurens tubuliceller påverkas direkt av H+-koncentrationen i extracellulärvätskan.  

Metabol/respiratorisk acidos/alkalos

Vid tungt arbete ansamlas mjölksyra i kroppen och pH sjunker. Tillståndet benämns metabol acidos. Ökad andning gör att CO2 vädras ut och den sänkta koldioxidnivån gör att reaktionen ovan drivs åt vänster. När pH återställs kallas situationen kompenserad metabol acidos.

Blodgasvärden vid kompenserad metabol acidos:

PaCO2: Sänkt
PaO2: Höjt
BE: lågt

Vid nedsatt andning (hypoventilation) uppstår en respiratorisk acidos. I denna situation återresorberar njurarna en ökad mängd bikarbonat vilket på sikt återställer pH. Tillståndet kallas kompenserad respiratorisk acidos.

Blodgasvärden vid kompenserad respiratorisk acidos:

PaCO2: Höjt
PaO2: Sänkt
BE: Höjt

Base excess (BE) definieras som det överskott av baser, inklusive bikarbonat, som finns i blodet jämfört med med normalt blod. Om det föreligger ett överskott av syror får man ett negativt värde på BE.

Under dygnet varierar CO2-produktionen tiofaldigt och lungornas arbete måste anpassas för att hålla den arteriella CO2-nivån konstant. 

Blodgaser

Det är endast den del av gasen som är löst i blodet som ger upphov till ett partialtryck. Det är också denna andel av gasen som är utbytbar i lungorna. Där uppstår diffusionsjämvikt mellan gasernas partialtryck i alveolerna och deras partialtryck i blodet.

Relativt lite koldioxid transporteras i löst form. Största andelen transporteras som bikarbonat och sedan följer andelen bundet till proteiner, som t ex hemoglobin.