7.3 Puffer im menschlichen Organsimus
Def.: Ein Puffer ist ein Lösung aus einer schachen Säure und einer dazugehörigen schwachen Base. Ein Puffer ist imstande den pH Wert in einer Lösung (in begrenztem Rahmen) konstant zu halten.
Für die Konstanthaltung des pH-Wertes im Organismus sorgen verschiedene pH-Puffer. Pufferlösungen sind also im Stande (in begrenztem Maße), bei Zufuhr einer Säure oder einer Base in die Lösung, den pH Wert konstant zu halten. Da im Körper permanent, v.a. Säuren entstehen ist ein solcher Mechanismus überlebensnotwendig. Eiine Pufferlösung enthält eine relativ hohe Konzentration einer schwachen Säure und einer schwachen Base. Im Falle des menschlichen Organismus ist der Kohlendioxid (Säure) / Bikarbonat (=HCO3-; Base) Puffer das wichtigste System. Kohlendioxid, welches durch die innere Zellatmung permanente entsteht, reagiert mit dem Wasser des Blutplasmas zu Kohlensäure.
Kohlensäure ist ein schwache Säure, kann ein Proton abgeben (H+ Ion), dabei entseht Hydrogenkarbonat (Trivialname: Bikarbonat (HCO3-)).
CO2 + H2O --- H2CO3 --- H+ + HCO3-
Gelangen in eine solche Lösung nun H+ Ionen (also Säure), werden sie durch die Pufferbase (HCO3-) abgefangen, dadurch entsteht die Puffersäure (CO2).
H+ + HCO3- ---- CO2 + H2O
Das Kohlendioxid kann abgeatmet werden, das Puffersystem kann sich wieder regenerieren.
Im Prinzip das gleiche gilt für die Basen (OH- Ionen). Diese reagieren mit der schwachen Säure Kohlendioxid, Bikarbonat entsteht, was über die Niere ausgeschieden werden kann.
OH- + CO2 --- HCO3-
Ein großer Vorteil besteht darin, dass Kohlendioxid und Bikarbonat von weitgehend unabhängigen Organsystemen verändert werden können. Das Kohlendioxid über die Lunge und das Bikarbonat über die Niere.
Neben dem geannten Kohlendioxid / Bikarbonat Puffer existieren im menschlichen Organismus noch andere Puffersysteme, die aber alle eine untergeordnete Rolle spielen, wie z.B. das Hämoglobin der roten Blutzellen, Phosphate, Plasmaproteine u.a..