Zuur-base evenwicht: theorie
Leestijd: 8 minuten / Kijktijd: 7 minuten
Het zuur-base evenwicht is letterlijk een evenwicht tussen de hoeveelheid zuren en basen. Dat drukken we uit in pH, ergens tussen de 0 en 14. In het kader van homeostase blijft de pH-waarde van het bloed altijd tussen de 7.35 en 7.45.
Het hoeft maar een klein beetje af te wijken voor een levensbedreigende of zelfs dodelijke situatie. Daarom is het van belang om als verpleegkundige te weten hoe dit evenwicht werkt, en wat er gebeurt als de balans verstoord raakt.
Ons lichaam heeft meerdere buffersystemen om het zuur-base evenwicht te bewaren, namelijk het eiwitbuffersysteem, het fosfaatbuffersysteem en het bicarbonaatbuffersysteem. Die laatste gaan we in deze blog behandelen. De bicarbonaatbuffer wordt in de scheikunde geschreven als H2O + CO2 ⇔ H2CO3 ⇔ H+ en HCO3-.
Water en CO2 (oftewel koolstofdioxide) kennen we natuurlijk al. H2CO3 is koolzuur, en H+ kennen we als een waterstof-ion ofwel een proton. Dan missen we alleen nog de naamgever van deze buffer: bicarbonaat (HCO3-).
Voor het gemak kun je het beste onthouden dat bicarbonaat een base is en CO2 een zuur. Dat is voor de scheikundigen onder ons wat kort door de bocht, maar voor de uitleg van het zuur-base evenwicht en de interpretatie daarvan is deze manier het meest praktisch om het te onthouden:
CO2 is zuur en bicarbonaat is basisch.
Acidose of alkalose
Water en CO2 (oftewel koolstofdioxide) kennen we natuurlijk al. H2CO3 is koolzuur, en H+ kennen we als een waterstof-ion ofwel een proton. Dan missen we alleen nog de naamgever van deze buffer: bicarbonaat (HCO3-).
Voor het gemak kun je het beste onthouden dat bicarbonaat een base is en CO2 een zuur. Dat is voor de scheikundigen onder ons wat kort door de bocht, maar voor de uitleg van het zuur-base evenwicht en de interpretatie daarvan is deze manier het meest praktisch om het te onthouden:
CO2 is zuur en bicarbonaat is basisch.
Als het bloed te zuur wordt dan noemen we dat acidose en als het te basisch wordt alkalose. Gelukkig gebeurt dat niet zo snel, want de pH-regulatie in het bloed is heel nauw tussen de 7.35 en 7.45. De zuren en basen kunnen elkaar namelijk wegvangen, dat is de buffer.
Stel er komt veel H+ in het bloed, dan zal het weggevangen worden door bicarbonaat en ontstaat er koolzuur. Dan is het zuur weg en zal de pH dus behouden blijven. Hetzelfde geldt voor basen: die kan worden weggevangen door een zuur en daardoor blijft de homeostase ook bewaard.
Maar buffers kunnen ook uitgeput raken, waardoor ze niet meer kunnen wegvangen. Dan komen we in de situatie terecht dat er een acidose of alkalose kan ontstaan. Dit kan ontstaan door de longen of de nieren. Eigenlijk ook door bijvoorbeeld de maag, die we dan ook tot metabool rekenen, maar voor het begrijpen van het zuur-base evenwicht focussen we nu alleen op de nieren.
De longen spelen een rol vanwege de CO2 die we kunnen uitademen en de nieren omdat ze kunnen sturen hoeveel bicarbonaat we uitplassen. Dit noemen we respiratoir (longen) en metabool (nieren).
Daarvan hebben we vier varianten:
- Respiratoire acidose, wat letterlijk betekent dat door de longen het bloed te zuur is. Nu we weten dat CO2 een zuur is kunnen we makkelijk beredeneren wat er aan de hand is: er is teveel CO2 aanwezig. Dit kom je tegen bij ziektebeelden die te maken hebben met hypoventilatie en dus een trage ademhaling, waardoor er minder CO2 wordt uitgeademd. Of bij een ineffectieve gasuitwisseling. Hierbij stapelt CO2 zich op in het bloed. Dat zie je bij mensen met COPD, bij teveel sedatie met bijvoorbeeld morfine, anesthesie, hoofd-trauma, neuromusculaire aandoeningen en bij mechanische ventilatie.
- Respiratoire alkalose betekent dat door de longen het bloed basisch is. Hierbij is er te weinig CO2 aanwezig en door deze afwezigheid van zuur wordt het bloed dus te basisch. Dat zie je bij teveel afblazen van CO2, oftewel bij hyperventilatie.
- Metabole acidose betekent dat door de nieren het bloed te zuur is. Er is teveel zuur of te weinig base. Dat zien we bij onder andere diabetische ketoacidose, alcoholintoxicaties, nierfalen en rhabdomyolyse (hevige spierafbraak).
- Metabole alkalose, waarbij het bloed door de nieren te basisch is. Er wordt te veel H+ uitgescheiden of er is te veel bicarbonaat aanwezig. Dit zien we bij braken, diureticagebruik, kaliumtekort of bij een hoge natriumbicarbonaat intake.
Compenseren: Respiratoir of metabool
In bovenstaande situaties gaat het lichaam compenseren. Als er iets misgaat in de longen dan gaan de nieren compenseren, en als er iets misgaat in de nieren dan gaan de longen compenseren. Dit noemen we respiratoir of metabool compenseren.
- Respiratoir compenseren gebeurt heel snel, omdat we gewoon sneller of langzamer gaan ademen.
- Metabool compenseren gaat langzamer en duurt een aantal dagen, omdat de nieren zich nog moeten aanpassen.
Bij respiratoire acidose is het bloed te zuur door de longen. De nieren gaan proberen het bloed meer basisch te maken door veel bicarbonaat vast te gaan houden. Hierdoor zal de pH richting de normaalwaarden gaan of zelfs helemaal normaal worden.
Bij respiratoire alkalose zullen we zien dat de nieren juist bicarbonaat gaan uitscheiden om wat base kwijt te raken.
Bij metabole acidose gaan de longen compenseren, dus gaan ze CO2 afblazen door sneller te ademen (hyperventilatie).
Bij metabole alkalose gaan we juist CO2 vasthouden door langzamer te ademen hypoventilatie).
Wil je oefenen met de theorie over het zuur-base evenwicht? Lees dan de blog met vier casussen waarin we samen de theorie gaan toepassen. Je leert aan de hand van een stappenplan hoe je een bloedgas kan interpreteren. Wil je oefenvragen maken over de theorie van dit onderwerp? Meld je dan aan voor de Juf Danielle Academie.
Belangrijkste begrippen
Hieronder vind je een kort overzicht van de belangrijkste begrippen in deze blog:
- H2O = scheikundige term voor water
- CO2 = scheikundige term voor koolstofdioxide
- H2CO3 = scheikundige term voor koolzuur
- H+ = waterstof-ion of proton
- HCO3- = scheikundige term voor bicarbonaat
- Acidose = het bloed is te zuur
- Alkalose = het bloed is te basisch
- Respiratoir = door de longen
- Metabool = door de nieren
- Hypoventilatie = trage ademhaling
- Hyperventilatie = snelle ademhaling
