HC6: Zuren, basen en buffers
Algemene informatie
- Welke onderwerpen worden behandeld in het hoorcollege?
- In dit college wordt uitgelegd wat zuren, basen en buffers zijn en welke rol zij spelen in het menselijk lichaam
- Welke onderwerpen worden besproken die niet worden behandeld in de literatuur?
- Alle onderwerpen in dit college worden ook behandeld in de literatuur
- Welke recente ontwikkelingen in het vakgebied worden besproken?
- Er zijn geen recente ontwikkelingen besproken
- Welke opmerkingen worden er tijdens het college gedaan door de docent met betrekking tot het tentamen?
- Er zijn geen opmerkingen over het tentamen gemaakt
- Welke vragen worden behandeld die gesteld kunnen worden op het tentamen?
- Er zijn geen mogelijke vragen behandeld
Zuren en basen
Zuren en basen zijn elkaars tegenovergestelde:
- Zuur
- H+ is de donor
- pH < 7
- Base
- H+ is de acceptor
- pH > 7
De pH is de graad voor zuren en basen:
- pH = - log10[H+]
- Hierbij is voor het gemak een pH-schaal ontworpen: ∆pH
- Bij een verandering van ~0,3 is: ∆[H+] factor 2
- Als de pH van een oplossing van 6 naar 3 daalt, is de [H+] (210) keer zo groot
- Bij een pH van 2 zijn er 10.000.000.000 keer zoveel H+ ionen als OH- ionen
- Het lichaam moet ervoor zorgen dat de pH rond de referentiewaarde (7,35-7,45) blijft
- pH + pOH = 14
Reactieverloop:
Een reactie tussen zuren en basen kan op verschillende manieren verlopen:
- Sterk zuur + sterke base → aflopend
- HCl + NaOH → H2O + NaCl
- Sterk/zwak zuur + sterke/zwakke base → vrijwel aflopend
- Zwak zuur + zwakke base → evenwichtsreactie
- CH3COOH + NH3 <-> CH3COO- + NH4+
- Zeer zwak zuur + zeer zwakke base → nauwelijks reactie
Buffers
Een buffer vangt schommelingen in de zuurgraad van een oplossing op. Bij de toevoeging van een hoeveelheid zuur of base aan een buffer, zal bij een goede bufferwerking de pH weinig veranderen. Bij buffers is er sprake van een evenwichtsreactie (zwak zuur + zwakke base). Buffers kunnen protonen opnemen of afgeven:
- HB(n+1)<-> Bn+ H+
- K = ([Bn][H+])/[HB(n+1)]
- K = de dissociatieconstante: de evenwichtsconstante van deze reactie
- Bn= de geconjugeerde base
- HB(n+1)= het geconjugeerde zuur
Henderson-Hasselbach vergelijking:
Hieruit volgt de Henderson-Hasselbach vergelijking:
- pH = pK + log([Bn]/[HBn+1]) → pH = pK + log ([geconjugeerde base]/[zuur])
- Voor een fosfaatbuffer: pH = pK + log(HPO42-/H2PO2-)
- Voor een bicarbonaatbuffer: pH = pK + log (HCO3-/αPCO2)
Toevoegen van een zuur of base:
- H++ Cl-+ Bn→ HB(n+1)+ Cl-
- De base buffert het zuur
- Na++ OH-+ HBn+1→ Na++ Bn+ H2O
- Het zuur buffert de base
- Buffercapaciteit β = (∆[sterke base])/( ∆[pH]) = - ∆[sterk zuur]/ ∆[pH]
- bbloed = 25 mM/pH unit
- mM/pH unit in afwezigheid van bicarbonaat
- bplasma = 5
- Plasma is bloed zonder cellen
- bbloed = 25 mM/pH unit
Buffers in het bloed:
In het bloed zijn twee soorten buffers:
- Bicarbonaatbuffers
- De CO2/HCO3- buffer kan als een open buffersysteem worden beschouwd als CO2 de weefsels en longen makkelijk kan verlaten → het kan de bloedbaan verlaten
- Niet-bicarbonaatbuffers
- Titreerbare groepen aan eiwitten (bijv. hemoglobine)
- Eiwitten kunnen de bloedbaan niet makkelijk verlaten → vormen een gesloten systeem
Hemoglobine bepaalt de buffercapaciteit in het bloed:
- Bestaat uit 4 ketens die ieder 38 histidines bevatten
- Bevat een ringstructuur → imidazolen (zure en basische vorm)
- Vervoert zuurstof
- Heeft in basische vorm de grootste affiniteit voor zuurstof
- Als CO2 niet kan ontsnappen, bijv. als weefsel slecht of niet is doorbloed, neemt de buffercapaciteit af
Urine bevat ook buffersystemen:
- Ammoniumbuffer
- Fosfaatbuffer
- Bicarbonaatbuffer
Per dag wordt door het lichaam 15 mol CO2 uitgeademd. Ook wordt 70 mmol H+ verwijderd door de nieren. De buffers hiervoor zijn:
- Fosfaat (6,8)
- Ammonium (9,2)
- Bicarbonaat (6,1)
- Creatinine (5,0)
- Urinezuur (5,8)
Dit is afhankelijk van de urine pH en de beschikbaarheid.
Buffercapaciteit:
Gesloten en open buffersystemen hebben een verschillende buffercapaciteit (b):
- Gesloten systemen
- Totale buffercapaciteit van eiwitten en fosfaten = 25 mmol/pH
- In een gesloten systeem kan CO2 niet kan ontsnappen → het weefsel wordt slecht doorbloed (ischemie) en de buffercapaciteit (b) neemt sterk af
- βgesloten= 2,3[TB] ([H+] x K])/(H++ K])2
- Waarin [TB] = de totale bufferconcentratie
- Hoe groter [TB], des te groter β
- De buffercapaciteit is dus maximaal als [H+] = K, dus als pH = pK
- Voor iedere buffercapaciteit in het bloed is er een curve, die samen in één figuur gezet kunnen worden
- Tandradmodel: iedere verandering in [H+] wijzigt de verhouding van ongeprotoneerde en geprotoneerde componenten van alle buffers
- Er is een isohydrisch principe: voor elke buffer die aanwezig is geldt dezelfde pH (alle buffers absorberen protonen)
- De top van de buffercapaciteit voor elke buffer ligt op een andere plek, deze wordt namelijk bepaald door de pK, die specifiek is voor elke buffer
- De maximale buffercapaciteit van het bloed is ongeveer 25 mM/pH unit
- Tandradmodel: iedere verandering in [H+] wijzigt de verhouding van ongeprotoneerde en geprotoneerde componenten van alle buffers
- Open systemen
- Totale buffercapaciteit van een bicarbonaat = 2,3 [HCO3-] = 55 mmol/pH
- De reactie hierbij is: H2O + CO2 <-> H2CO3 <-> H++ HCO3-
- Als er H+wordt toegevoegd, wordt er CO2 gevormd, wat vervolgens wordt uitgeblazen
- Als CO2 niet kan ontsnappen, bijv. als het weefsel slecht of niet wordt doorbloed (ischemie), neemt bdramatisch af → βHCO3-gesloten is slechts 14 mM/pH unit
- Een open buffersysteem is sterker, omdat de pCO2 en HCO3- kunnen worden aangepast waardoor de effectiviteit toeneemt
De buffercapaciteit is maximaal als [H+] = K, dus als pH = pK.
Concluderend:
- In een open systeem wordt de buffercapaciteit exponentieel groter met de pH
- In een gesloten systeem bereikt de buffercapaciteit een maximum bij de pK
- De bicarbonaatconcentratie in het bloed is 24, de pH van het bloed is 7,4
- De totale buffercapaciteit van het bloed is:
- Eiwitten/fosfaten: ongeveer 25 mmol/pH unit
- Bicarbonaatbuffer: ongeveer 55 mmol/pH unit
Join with a free account for more service, or become a member for full access to exclusives and extra support of WorldSupporter >>
Collegeaantekeningen bij Basis tot Homeostase 2019/2020
- Basis tot Homeostase HC2: Homeostase en de vitale orgaansystemen
- Basis tot Homeostase HC3: Fysiologische regelsystemen
- Basis tot Homeostase PD1: Inspanningstest
- Basis tot Homeostase HC4: Hemodynamica
- Basis tot Homeostase HC5: Ventilatie, gaswisseling en transport
- Basis tot Homeostase HC6: Zuren, basen en buffers
- Basis tot Homeostase HC8: Anatomie van het hart
- Basis tot Homeostase HC9: Actiepotentiaal
- Basis tot Homeostase HC10: Impulsvorming en geleiding
- Basis tot Homeostase HC11: Genese ECG
- Basis tot Homeostase HC12: Elementaire ECG-diagnostiek
- Basis tot Homeostase PD2: Ritmestoornissen en pacemakers
- Basis tot Homeostase HC13: Contractiemechanismen
- Basis tot Homeostase HC14: Excitatie- en contractiekoppeling
- Basis tot Homeostase HC15: Hartspierfysiologie
- Basis tot Homeostase HC16: Hartfunctie
- Basis tot Homeostase HC17: Statistiek Einthoven Science Project
- Basis tot Homeostase HC18, 19, 20 & 21: Mini Symposium Organisatie van Zorg
- Basis tot Homeostase HC22: Anatomie cardiovasculair systeem
- Basis tot Homeostase HC23: Vasculaire functie
- Basis tot Homeostase HC24: Cardiovasculaire interactie
- Basis tot Homeostase HC25: Neurale regeling
- Basis tot Homeostase HC26: Humorale regeling
- Basis tot Homeostase HC27: Macro- en microanatomie ademhalingsstelsel
- Basis tot Homeostase HC28: Bouw ademstelsel, klinische aspecten
- Basis tot Homeostase HC29&30: Longmechanica
- Basis tot Homeostase HC30&31: Gaswisseling en -transport
- Basis tot Homeostase HC33: Ademregulatie 1
- Basis tot Homeostase HC34: Ademregulatie 2
- Basis tot Homeostase HC35: Hart-long interactie
- Basis tot Homeostase HC36: Roken, fysiologische effecten
- Basis tot Homeostase HC37: Roken, global health
- Basis tot Homeostase PD4: Hart-long interactie
- Basis tot Homeostase PD5: Nierfunctie
- Basis tot Homeostase HC38&39: Microscopie en anatomie nieren
- Basis tot Homeostase HC40: Klaring en GFR
- Basis tot Homeostase HC41: Regeling van GFR en RBF
- Basis tot Homeostase HC42: Tubulaire functies - natrium en chloride
- Basis tot Homeostase HC43: Tubulaire functies - concentrering en verdunning urine
- Basis tot Homeostase HC44: Osmoregulatie
- Basis tot Homeostase HC45: Volumeregulatie
- Basis tot Homeostase HC46: Zuur-base
- Basis tot Homeostase HC47: Zuur-base en kaliumregulatie
- Basis tot Homeostase HC48: Farmacologie
- Basis tot Homeostase HC49: Van fysiologie naar kliniek
- Basis tot Homeostase HC50: Embryologie
- Basis tot Homeostase HC51: Hypertensie, cardiovasculaire en pulmonale aspecten
- Basis tot Homeostase HC52: Hypertensie, renale aspecten
- Basis tot Homeostase HC53: Evaluatie verslag roken
- Basis tot Homeostase HC54: Hartfalen, mechanismen
- Basis tot Homeostase HC55: Hartfalen, klinisch
- Basis tot Homeostase HC56: Cardiorenaal syndroom
- Basis tot Homeostase: deeltoets 24 februari 2020
- Basis tot Homeostase: proefdeeltentamen
- Basis tot Homeostase: proeftoets ademhaling
- Basis tot Homeostase: proeftoets nieren
Contributions: posts
Spotlight: topics
Collegeaantekeningen bij Basis tot Homeostase 2019/2020
Deze bundel bevat alle hoorcolleges en (proef)tentamens voor het blok van Basis tot Homeostase 2019/2020 van de opleiding Geneeskunde aan de Universiteit Leiden.
Online access to all summaries, study notes en practice exams
- Check out: Register with JoHo WorldSupporter: starting page (EN)
- Check out: Aanmelden bij JoHo WorldSupporter - startpagina (NL)
How and why use WorldSupporter.org for your summaries and study assistance?
- For free use of many of the summaries and study aids provided or collected by your fellow students.
- For free use of many of the lecture and study group notes, exam questions and practice questions.
- For use of all exclusive summaries and study assistance for those who are member with JoHo WorldSupporter with online access
- For compiling your own materials and contributions with relevant study help
- For sharing and finding relevant and interesting summaries, documents, notes, blogs, tips, videos, discussions, activities, recipes, side jobs and more.
Using and finding summaries, notes and practice exams on JoHo WorldSupporter
There are several ways to navigate the large amount of summaries, study notes en practice exams on JoHo WorldSupporter.
- Use the summaries home pages for your study or field of study
- Use the check and search pages for summaries and study aids by field of study, subject or faculty
- Use and follow your (study) organization
- by using your own student organization as a starting point, and continuing to follow it, easily discover which study materials are relevant to you
- this option is only available through partner organizations
- Check or follow authors or other WorldSupporters
- Use the menu above each page to go to the main theme pages for summaries
- Theme pages can be found for international studies as well as Dutch studies
Do you want to share your summaries with JoHo WorldSupporter and its visitors?
- Check out: Why and how to add a WorldSupporter contributions
- JoHo members: JoHo WorldSupporter members can share content directly and have access to all content: Join JoHo and become a JoHo member
- Non-members: When you are not a member you do not have full access, but if you want to share your own content with others you can fill out the contact form
Quicklinks to fields of study for summaries and study assistance
Main summaries home pages:
- Business organization and economics - Communication and marketing -International relations and international organizations - IT, logistics and technology - Law and administration - Leisure, sports and tourism - Medicine and healthcare - Pedagogy and educational science - Psychology and behavioral sciences - Society, culture and arts - Statistics and research
- Summaries: the best textbooks summarized per field of study
- Summaries: the best scientific articles summarized per field of study
- Summaries: the best definitions, descriptions and lists of terms per field of study
- Exams: home page for exams, exam tips and study tips
Main study fields:
Business organization and economics, Communication & Marketing, Education & Pedagogic Sciences, International Relations and Politics, IT and Technology, Law & Administration, Medicine & Health Care, Nature & Environmental Sciences, Psychology and behavioral sciences, Science and academic Research, Society & Culture, Tourisme & Sports
Main study fields NL:
- Studies: Bedrijfskunde en economie, communicatie en marketing, geneeskunde en gezondheidszorg, internationale studies en betrekkingen, IT, Logistiek en technologie, maatschappij, cultuur en sociale studies, pedagogiek en onderwijskunde, rechten en bestuurskunde, statistiek, onderzoeksmethoden en SPSS
- Studie instellingen: Maatschappij: ISW in Utrecht - Pedagogiek: Groningen, Leiden , Utrecht - Psychologie: Amsterdam, Leiden, Nijmegen, Twente, Utrecht - Recht: Arresten en jurisprudentie, Groningen, Leiden
JoHo can really use your help! Check out the various student jobs here that match your studies, improve your competencies, strengthen your CV and contribute to a more tolerant world
2222 |
Add new contribution