H5 - Zuur-base evenwicht

# Inleiding tot zuur-base evenwicht en de fysiologische pH Introductie tot zuur-base evenwicht en de fysiologische pH Dit onderwerp behandelt de balans van zuren en basen in het lichaam, de normale pH-waarden, en hoe H+-concentraties gereguleerd worden, samen met de impact van deze balans op fysiologische functies. ## 1. Zuur-base evenwicht: pH homeostase Het zuur-base evenwicht, ook wel pH homeostase genoemd, is een maat voor de H+-concentratie. De normale H+-concentratie in het arteriële plasma is zeer laag, namelijk 0,00004 meq/l. Vanwege deze lage concentratie wordt deze doorgaans uitgedrukt in pH, waarbij een waarde lager dan 7 zuur is en een waarde hoger dan 7 basisch. De normale pH in het menselijk lichaam is 7,40, wat licht alkalisch is, met een normale range van 7,38-7,42 [1](#page=1). ### 1.1 Intracellulaire en extracellulaire pH De intracellulaire pH komt overeen met de extracellulaire pH. Omdat de intracellulaire pH moeilijk te meten is, wordt de extracellulaire pH als representatief voor het gehele lichaam beschouwd. Lichaamsvloeistoffen buiten het interne milieu, zoals in het gastro-intestinaal kanaal en de nieren, kunnen wel afwijkende pH-waarden hebben (bijvoorbeeld maag: pH 1, urine: pH 4,5-8,5) [1](#page=1). ### 1.2 Regulatie van H+-concentratie De concentratie van H+ in het lichaam wordt gereguleerd door intracellulaire proteïnen, zoals enzymen en membraankanalen, die gevoelig zijn voor pH-veranderingen. Deze proteïnen kunnen hun tertiaire structuur veranderen door interactie van H+ met waterstofbruggen [1](#page=1). ### 1.3 Input van zuren en basen H+ komt het lichaam binnen via de voeding en wordt ook geproduceerd tijdens metabole processen. Deze input moet gecompenseerd worden door excretie [1](#page=1). #### 1.3.1 Zuur input Veel metabole intermediairen en voedingsmiddelen zijn organische zuren die ioniseren en bijdragen aan de H+-concentratie [1](#page=1). * **Metabole organische zuren:** Onder extreme omstandigheden, zoals bij anaerobe omstandigheden (lactaatacidose) of diabetes mellitus (ketoacidose door abnormaal vet- en aminozuurmetabolisme), kan de productie van metabole organische zuren sterk stijgen en een crisis veroorzaken [1](#page=1). * **CO2 productie:** De grootste bron van zuur onder normale omstandigheden is de productie van CO2. CO2 vormt met H2O koolzuur ($H_2CO_3$), dat vervolgens splitst in $H^+$ en bicarbonaat ($HCO_3^-$). Hoewel deze reactie normaal traag is, kunnen sommige cellen deze versnellen met het enzym carbon anhydrase als katalysator. Homeostatische mechanismen voorkomen de accumulatie van $H^+$ [1](#page=1). #### 1.3.2 Base input Het dieet en metabolisme bevatten slechts weinig significante bronnen van basen. Zuur-base afwijkingen zijn dan ook voornamelijk gerelateerd aan problemen met zuren in plaats van basen [1](#page=1). ## 2. Belang van zuur-base evenwicht Het behoud van een stabiele zuur-base balans is cruciaal voor fysiologische functies. Afwijkingen in de pH hebben significante effecten op het zenuwstelsel en andere systemen [1](#page=1). ### 2.1 Gevolgen van afwijkende pH * **Te lage pH (acidose):** Neuronen worden minder exciteerbaar, wat kan leiden tot verwardheid, desoriëntatie, en uiteindelijk coma. Dit kan leiden tot ademhalingsfalen en is potentieel levensbedreigend [1](#page=1). * **Te hoge pH (alkalose):** Neuronen worden juist hyperexciteerbaar, wat kan resulteren in gevoelsveranderingen, gevoelloosheid, tintelingen, en spiertrekkingen (twitches). Aanhoudende twitches kunnen overgaan in samentrekkingen, leidend tot verlamming [1](#page=1). ### 2.2 Veranderingen in K+-balans Veranderingen in de zuur-base balans zijn vaak geassocieerd met verstoringen in de kaliumbalans (K+) door de K+-H+-antiport. Deze storingen treden vooral op in exciteerbare weefsels, met name het hart [2](#page=2). * **Acidose:** Nieren scheiden $H^+$ uit en reabsorberen $K^+$ via de $H^+$-$K^+$-ATPase [2](#page=2). * **Alkalose:** Nieren reabsorberen $H^+$ en scheiden $K^+$ uit [2](#page=2). ### 2.3 Denaturatie van proteïnen Veranderingen in de zuur-base balans kunnen leiden tot denaturatie van proteïnen [2](#page=2). ## 3. Mechanismen voor zuur-base evenwicht Het lichaam beschikt over drie belangrijke mechanismen om het zuur-base evenwicht te handhaven [2](#page=2): ### 3.1 Buffersystemen Buffers vormen de eerste verdedigingslinie en zijn altijd aanwezig. Ze matigen pH-veranderingen door te reageren met $H^+$ of deze vrij te stellen, waardoor de pH-verandering gedempt wordt [2](#page=2). #### 3.1.1 Intracellulaire buffers Intracellulaire buffers omvatten cellulaire proteïnen, fosfaationen ($HPO_4^{2-}$) en hemoglobine. Hemoglobine buffert $H^+$ in de rode bloedcellen (RBC's) tijdens de reactie van $CO_2$ met $H_2O$. Bij deze buffering wordt een bicarbonaat ($HCO_3^-$) ion gevormd dat de RBC kan verlaten in ruil voor een plasma chloride-ion ($Cl^-$), bekend als de chloride shift [2](#page=2). #### 3.1.2 Extracellulaire buffers Bicarbonaat ($HCO_3^-$) is de belangrijkste extracellulaire buffer in het lichaam. Hoewel $HCO_3^-$ en $H^+$ in een 1:1 ratio worden gecreëerd, leiden intracellulaire buffering door hemoglobine ertoe dat ze niet dezelfde plasmaconcentraties hebben. $HCO_3^-$ is extracellulair beschikbaar voor metabool geproduceerde $H^+$ [2](#page=2). Een verandering in de concentraties van $CO_2$, $H^+$, en $HCO_3^-$ leidt tot een verandering in de reactie totdat een nieuw evenwicht is bereikt. Een verandering in de $HCO_3^-$ concentratie leidt klinisch niet altijd tot een zichtbare verandering buiten de normale range, omdat deze veel geconcentreerder is in plasma dan $H^+$. Bij een stijging van zowel $H^+$ als $HCO_3^-$ kan de pH veranderen zonder significante verandering in de $HCO_3^-$ concentratie zelf, vanwege de relatief kleine stijging [2](#page=2). ### 3.2 Ventilatie door de longen Ventilatie is de tweede verdedigingslinie en kan zeer snel reageren. De automatische respons van de longen lost ongeveer 75% van pH-afwijkingen op [2](#page=2). ### 3.3 Renale regulatie Nierregulatie van $H^+$ en $HCO_3^-$ is de laatste, maar zeer effectieve, verdedigingslinie. Hoewel de renale regulatie langzamer werkt dan buffers en longen, is deze effectief in het herstellen van het zuur-base evenwicht [2](#page=2). > **Tip:** Onthoud dat buffers de pH-veranderingen *matig* en niet *voorkomen*. De longen en nieren hebben een meer directe regulerende rol. --- # Mechanismen voor het behoud van zuur-base evenwicht Het zuur-base evenwicht in het lichaam wordt gehandhaafd door drie primaire mechanismen: buffersystemen, ademhalingsregulatie door de longen en renale regulatie door de nieren [2](#page=2). ## 2. Mechanismen voor het behoud van zuur-base evenwicht Het lichaam beschikt over drie essentiële verdedigingslinies om het zuur-base evenwicht te handhaven. Deze mechanismen werken samen om schommelingen in de pH te beperken en de homeostase te bewaren [2](#page=2). ### 2.1 Buffersystemen Buffersystemen vormen de eerste verdedigingslinie en zijn constant aanwezig om pH-veranderingen te matigen in plaats van te voorkomen. Ze doen dit door H+-ionen te binden of vrij te geven, waardoor significante pH-verschuivingen worden voorkomen [2](#page=2). #### 2.1.1 Belangrijkste buffers De belangrijkste buffersystemen in het lichaam omvatten proteïnen, fosfaten en bicarbonaat [2](#page=2). * **Intracellulaire buffers**: Binnen de cellen fungeren cellulaire proteïnen, fosfaationen (HPO4-) en hemoglobine als buffers. Hemoglobine speelt een cruciale rol in de rode bloedcellen (RBC's) bij het bufferen van H+-ionen die ontstaan uit de reactie van CO2 met water. Hierbij wordt bicarbonaat (HCO3-) gevormd, dat in ruil voor een chloride-ion (Cl-) de RBC kan verlaten (chloride shift) [2](#page=2). * **Extracellulaire buffers**: Bicarbonaat (HCO3-) is de belangrijkste extracellulaire buffer. Hoewel H+-ionen en bicarbonaat in een 1:1 ratio worden gevormd, zorgt de intracellulaire buffering door hemoglobine ervoor dat de plasmaconcentratie van bicarbonaat hoger blijft en beschikbaar is voor extracellulaire H+-ionen [2](#page=2). #### 2.1.2 De Henderson-Hasselbach vergelijking De relatie tussen de pH, de bicarbonaatconcentratie en de opgeloste CO2 wordt beschreven door de Henderson-Hasselbach vergelijking [3](#page=3). > **Tip:** Veranderingen in de hoeveelheid CO2, H+ en HCO3- zullen de chemische reactie beïnvloeden totdat een nieuw evenwicht is bereikt. Een verandering in de HCO3--concentratie leidt klinisch niet altijd tot een significante pH-afwijking buiten de normale range, omdat deze veel geconcentreerder is in het plasma dan H+-ionen [2](#page=2). ### 2.2 Ventilatie door de longen De longen vormen de tweede verdedigingslinie en kunnen zeer snel reageren op pH-afwijkingen. Ze lossen ongeveer 75% van de pH-afwijkingen op via automatische responsen [2](#page=2). * **Compensatiemechanisme**: Ventilatie kan compenseren voor pH-veranderingen door de snelheid van ademhaling aan te passen [3](#page=3). * Een verhoogde ventilatie (hyperventilatie) verschuift de reactie naar links, wat leidt tot een verlaging van de PCO2 en potentieel een alkalose. Dit wordt beschreven als een respiratoire compensatie tegen acidose [3](#page=3) [5](#page=5). * Een verlaagde ventilatie (hypoventilatie) verschuift de reactie naar rechts, wat leidt tot een verhoging van de PCO2 en potentieel een acidose [3](#page=3) [5](#page=5). > **Tip:** Het lichaam gebruikt ventilatie om de pH aan te passen, getriggerd door pH-gerelateerde stimuli die reflexresponsen activeren via chemoreceptoren in de carotiden en aorta. Chemoreceptoren in de medulla meten de PCO2, niet direct de pH [3](#page=3) [5](#page=5). #### 2.2.1 Respiratoire acidose en alkalose * **Respiratoire acidose**: Ontstaat door hypoventilatie, wat leidt tot een hogere PCO2, verzuring (lagere pH) en een verhoogde HCO3--concentratie. De meest voorkomende oorzaken zijn COPD met longemfyseem, astma, pneumonie en spierzwakte. Compensatie vindt plaats via renale mechanismen (meer H+-secretie en HCO3--reabsorptie) [5](#page=5). * **Respiratoire alkalose**: Ontstaat door hyperventilatie, wat leidt tot een lagere PCO2, een hogere pH en een lagere HCO3--concentratie. Oorzaken zijn onder andere kunstmatige ventilatie en hysterische hyperventilatie door angst. Compensatie vindt plaats via renale mechanismen (meer HCO3--secretie en H+-reabsorptie) [5](#page=5). ### 2.3 Renale regulatie De nieren vormen de laatste en meest effectieve verdedigingslinie, hoewel ze langzamer werken dan buffers en longen. Ze reguleren ongeveer 25% van de compensaties die de longen niet kunnen afhandelen [2](#page=2) [3](#page=3) [5](#page=5). #### 2.3.1 Werkingsmechanismen van de nieren De nieren kunnen de pH beïnvloeden door directe excretie of reabsorptie van H+-ionen, of indirect door de excretie of reabsorptie van bicarbonaat (HCO3-). Renale compensatie kan de eerste 24-48 uur na een afwijking mogelijk nog niet merkbaar zijn [3](#page=3) [5](#page=5). * **Buffering met ammonium en fosfaat**: In de nieren worden H+-ionen gebonden door ammonium (tot NH4+) en fosfaat (tot H2PO4-) voor excretie, wat resulteert in een urine-pH van ongeveer 4,5 [3](#page=3) [5](#page=5). * **Bicarbonaatproductie en -reabsorptie**: Terwijl H+-ionen worden geëxcreteerd, worden nieuwe HCO3--ionen gevormd en gereabsorbeerd in het bloed, waar ze als buffer fungeren. Bij een alkalose gebeurt het omgekeerde [3](#page=3) [5](#page=5). #### 2.3.2 Renale transportmechanismen De cellulaire mechanismen voor H+- en HCO3--transport in de nieren komen overeen met die in andere epithelia, maar er zijn specifieke transporters: * **Apicale Na+-H+-exchanger (NHE)**: Een indirect actieve transporter die Na+ de cel in brengt en H+ naar het lumen secreteert, voornamelijk in de proximale tubuli voor reabsorptie [3](#page=3) [6](#page=6). * **Basolaterale Na+-HCO3--symport**: Een indirect actieve transporter die Na+ en HCO3- samen van intracellulair naar het interstitium brengt [3](#page=3) [6](#page=6). * **H+-K+-ATPase**: Transporteert H+ naar de urine en K+ de cel uit, of vice versa. Dit draagt bij aan de parallelle verstoringen in de kaliumbalans. Een acidose gaat vaak gepaard met hyperkaliemie, en een alkalose met hypokaliemie [3](#page=3) [4](#page=4) [6](#page=6). * **Na+-NH4+-antiport**: Transporteert NH4+ van intracellulair naar het lumen in ruil voor Na+ [3](#page=3) [6](#page=6). #### 2.3.3 Specifieke tubuli regio's * **Proximale tubuli**: Hier worden H+ gesecreteerd en HCO3- gereabsorbeerd. De reabsorptie is cruciaal om de bufferingscapaciteit te behouden, aangezien veel HCO3- wordt gefilterd. Dit gebeurt via [4](#page=4) [6](#page=6): * Intracellulaire vorming van H+ en HCO3- uit CO2 en water (gekatalyseerd door carbon anhydrase), gevolgd door H+-secretie via NHE in ruil voor Na+. Het H+ in het lumen wordt gebufferd door fosfaat en geëxcreteerd. Het gevormde HCO3- verlaat de cel via een HCO3--Na+-symporter [4](#page=4) [6](#page=6). * Omzetting van glutamine naar NH3, dat H+ buffert tot NH4+, dat vervolgens in ruil voor Na+ naar het lumen gaat. Het restproduct α-ketoglutaraat wordt gemetaboliseerd tot HCO3-, dat samen met Na+ naar het interstitium gaat [4](#page=4) [6](#page=6). * **Distale nefron**: Cruciaal voor de controle van de zuurexcretie. De intercalaire cellen zijn hier verantwoordelijk voor [4](#page=4) [6](#page=6). * **Type A intercalaire cellen**: Secreteren H+ en reabsorberen HCO3- bij acidose, met behulp van apicale H+-ATPase en H+-K+-ATPase [4](#page=4) [6](#page=6). * **Type B intercalaire cellen**: Secreteren HCO3- en reabsorberen H+ bij alkalose. De polariteit van deze cellen is omgekeerd, maar de transportprocessen zijn vergelijkbaar [4](#page=4) [6](#page=6). ### 2.4 Zuur-base verstoringen en K+-balans Veranderingen in de zuur-base balans zijn nauw verbonden met verstoringen in de kaliumbalans, met name door de K+-H+-antiport. Deze interacties zijn het meest significant in exciteerbare weefsels zoals het hart [2](#page=2). * **Acidose**: Nieren scheiden H+ uit en reabsorberen K+ via de H+-K+-ATPase. Dit kan leiden tot hyperkaliemie [2](#page=2) [4](#page=4) [6](#page=6). * **Alkalose**: Nieren reabsorberen H+ en scheiden K+ uit. Dit kan leiden tot hypokaliemie [2](#page=2) [4](#page=4) [6](#page=6). * **Denaturatie van proteïnen**: Ernstige pH-afwijkingen kunnen leiden tot denaturatie van proteïnen [2](#page=2). --- # Renale regulatie van zuur-base balans De nieren spelen een cruciale rol in het langdurig handhaven van de zuur-base balans door de excretie of reabsorptie van H+ en HCO3- [3](#page=3) [5](#page=5). ### 3.1 Algemene principes van renale zuur-base regulatie De nieren corrigeren ongeveer 25% van de zuur-base afwijkingen die de longen niet kunnen opvangen. Dit proces is significant trager dan de respiratoire compensatie en kan de eerste 24-48 uur na de initiële afwijking nog niet volledig merkbaar zijn. De nieren reguleren de pH door de directe excretie of reabsorptie van H+ of indirect door de excretie of reabsorptie van de buffer HCO3- [3](#page=3) [5](#page=5). De nieren maken gebruik van buffers zoals ammonium en fosfaat. Hierbij vangen ammonium- en fosfaationen H+ op, waardoor ze als respectievelijk NH4+ en H2PO4- worden uitgescheiden. Zelfs met deze buffers heeft de urine doorgaans een pH van ongeveer 4,5. Tegelijkertijd met de excretie van H+ wordt nieuw HCO3- aangemaakt en gereabsorbeerd in het bloed, waar het fungeert als buffer. Bij een alkalose treedt het omgekeerde proces op [3](#page=3) [5](#page=5). > **Tip:** De renale compensatie is essentieel voor het stabiliseren van de pH op de lange termijn, aangezien de longen slechts een beperkte capaciteit hebben voor compensatie. #### 3.1.1 Intracellulaire mechanismen en transporters De cellulaire mechanismen voor H+ en HCO3- transport in de nieren zijn vergelijkbaar met die in andere epithelia, maar er zijn ook specifieke transporters. De belangrijkste transporters zijn [3](#page=3) [6](#page=6): * **Apicale Na+-H+-exchanger (NHE):** Dit is een indirect actieve transporter die Na+ de cel in brengt en H+ naar het lumen transporteert, voornamelijk actief in de proximale tubuli voor reabsorptie [3](#page=3) [6](#page=6). * **Basolaterale Na+-HCO3--symport:** Een indirect actieve transporter die Na+ en HCO3- samen uit de cel (interstitium) transporteert. HCO3- beweegt hierbij van een hoge naar een lage concentratie, en Na+ in omgekeerde richting [3](#page=3) [6](#page=6). * **H+-K+-ATPase:** Deze transporter stuurt H+ de urine in en K+ de cel uit, of vice versa. Het draagt bij aan onevenwichtigheden in de kaliumbalans; een acidose gaat vaak gepaard met hyperkaliemie, en alkalose met hypokaliemie [3](#page=3) [6](#page=6). * **Na+-NH4+-antiport:** Transport van NH4+ vanuit de cel naar het lumen, in ruil voor Na+ de cel in [3](#page=3) [6](#page=6). ### 3.2 Rol van de proximale tubuli De proximale tubuli zijn primair verantwoordelijk voor de secretie van H+ en de reabsorptie van HCO3- . Aangezien een aanzienlijke hoeveelheid HCO3- wordt gefilterd, is volledige reabsorptie essentieel om de buffercapaciteit te behouden. Deze reabsorptie vindt plaats via indirecte methoden zonder directe apicale membraantransporters voor HCO3- ] [4](#page=4) [6](#page=6). Het proces verloopt als volgt: 1. **Intracellulaire reactie:** CO2 en water reageren intracellulair tot H+ en HCO3-, gekatalyseerd door carbon anhydrase [4](#page=4) [6](#page=6). 2. **H+ secretie:** H+ wordt via de NHE de cel uit het lumen in getransporteerd, in uitwisseling met Na+ ] [4](#page=4) [6](#page=6). 3. **Buffering in het lumen:** Het H+ in het lumen wordt gebufferd door fosfaationen en vervolgens uitgescheiden [4](#page=4) [6](#page=6). 4. **HCO3- reabsorptie:** Het intracellulair gevormde HCO3- verlaat de cel naar het interstitium via de HCO3--Na+-symporter [4](#page=4) [6](#page=6). Daarnaast kunnen de proximale tubuli glutamine omzetten naar NH3 door het verlies van twee aminogroepen. Dit NH3 kan H+ bufferen, waarbij NH4+ ontstaat. Dit NH4+ wordt in ruil voor Na+ naar het lumen getransporteerd. Het andere product van glutaminemetabolisme, α-ketoglutaraat, wordt verder gemetaboliseerd tot HCO3-, dat samen met Na+ naar het interstitium gaat [4](#page=4) [6](#page=6). > **Example:** De volledige reabsorptie van gefiltreerd bicarbonaat is cruciaal om het verlies van buffercapaciteit te voorkomen, wat een verhoogde aciditeit van het bloed zou veroorzaken. ### 3.3 Rol van het distale nefron en intercalaire cellen Het distale nefron is van groot belang voor de controle van de zuurexcretie. De regulatie hiervan wordt uitgevoerd door intercalaire cellen, die eveneens carbon anhydrase bevatten om CO2 en water om te zetten in H+ en HCO3- ] [4](#page=4) [6](#page=6). Er zijn twee typen intercalaire cellen: * **Type A cellen:** Deze cellen zijn actief tijdens een **acidose**. Ze secreteren H+ naar het lumen en reabsorberen HCO3- . Dit proces is vergelijkbaar met H+ secretie in de proximale tubuli, maar maakt gebruik van apicale H+-ATPase en H+-K+-ATPase in plaats van een Na+-H+-antiport [4](#page=4) [6](#page=6). * **Type B cellen:** Deze cellen zijn actief tijdens een **alkalose**. Ze secreteren HCO3- en reabsorberen H+ ] [4](#page=4) [6](#page=6). De polariteit van type A en type B cellen is omgekeerd, maar de transportprocessen zijn vergelijkbaar [4](#page=4) [6](#page=6). > **Tip:** Onthoud dat Type A cellen de nier helpen bij het verwijderen van overtollig zuur (via H+ secretie) en het behouden van base (via HCO3- reabsorptie) tijdens acidose. Type B cellen doen het omgekeerde bij alkalose. #### 3.3.1 Associatie met kaliumbalans De H+-K+-ATPase transporter creëert een directe koppeling tussen de zuur-base balans en de kaliumbalans. Tijdens een acidose wordt H+ de cel uitgestuurd ten koste van K+ dat de cel in gaat, wat kan leiden tot hyperkaliemie. Omgekeerd kan alkalose, met de reverse werking van deze transporter, leiden tot hypokaliemie [4](#page=4) [6](#page=6). --- # Classificatie en oorzaken van zuur-base afwijkingen Dit gedeelte behandelt de classificatie van zuur-base afwijkingen in respiratoire en metabole categorieën, hun specifieke oorzaken, gevolgen en de compensatiemechanismen die betrokken zijn. ### 4.1 Algemene principes van zuur-base afwijkingen Zuur-base afwijkingen ontstaan wanneer de homeostase van de pH wordt verstoord door overmatige productie van H+ of HCO3-, of door overmatig verlies hiervan. Compensatiemechanismen, zoals buffersystemen, respiratoire aanpassingen en renale aanpassingen, proberen de pH te herstellen, maar kunnen de afwijking niet altijd volledig corrigeren. Afwijkingen worden geclassificeerd op basis van hun richting (acidose of alkalose) en oorzaak (respiratoir of metabool) [7](#page=7). ### 4.2 Respiratoire zuur-base afwijkingen Respiratoire zuur-base afwijkingen worden veroorzaakt door veranderingen in de ademhaling, wat leidt tot een verandering in de partiële druk van koolstofdioxide (PCO2) in het bloed [7](#page=7). #### 4.2.1 Respiratoire acidose * **Oorzaak:** Respiratoire acidose wordt veroorzaakt door hypoventilatie, wat resulteert in een verminderde uitademing van CO2 en dus een verhoogde PCO2 [5](#page=5) [7](#page=7). * **Gevolg:** Een verhoogde PCO2 leidt tot verzuring van het lichaam, een verlaagde pH en een verhoogde concentratie van bicarbonaat (HCO3-) [5](#page=5) [7](#page=7). * **Oorzaken:** Veelvoorkomende oorzaken zijn medicijngebruik, astma, fibrose, pneumonie, spierzwakte en COPD met longemfyseem, waarbij COPD de meest voorkomende is [5](#page=5) [7](#page=7). * **Compensatie:** Aangezien het een respiratoir probleem is, vindt renale compensatie plaats door verhoogde H+ secretie en verhoogde HCO3- reabsorptie [5](#page=5) [7](#page=7). #### 4.2.2 Respiratoire alkalose * **Oorzaak:** Respiratoire alkalose wordt veroorzaakt door hyperventilatie, waardoor er meer CO2 wordt uitgeademd en de PCO2 in het lichaam daalt [5](#page=5) [8](#page=8). * **Gevolg:** Een verlaagde PCO2 leidt tot minder H+ in het lichaam, een verhoogde pH en een verlaagde HCO3- concentratie [5](#page=5) [8](#page=8). * **Oorzaken:** Belangrijke oorzaken zijn kunstmatige beademing of hysterische hyperventilatie door angst. Bij hysterische hyperventilatie kan ademen in een papieren zak helpen om CO2 terug te krijgen en de pH te verlagen [5](#page=5) [8](#page=8). * **Compensatie:** Er vindt geen respiratoire compensatie plaats, maar wel renale compensatie, wat resulteert in verhoogde HCO3- secretie en H+ reabsorptie [5](#page=5) [8](#page=8). ### 4.3 Metabole zuur-base afwijkingen Metabole zuur-base afwijkingen hebben oorzaken die niet direct gerelateerd zijn aan de CO2-huishouding [7](#page=7). #### 4.3.1 Metabole acidose * **Oorzaak:** Metabole acidose ontstaat door een verstoring in de massa balans, met meer H+ input dan H+ excretie, of door verlies van HCO3- [7](#page=7). * **Gevolg:** Er is een toename van H+ en een afname van HCO3- (omdat HCO3- de H+ buffert). Aanvankelijk kan er een stijging van CO2 optreden, maar dit wordt snel geresorbeerd door respiratoire compensatie [7](#page=7). * **Oorzaken:** Mogelijke oorzaken zijn lactaatacidose, ketoacidose (bij diabetes mellitus en low-carbohydrate diëten), en inname van methanol, aspirine, of ethyleenglycol. Verlies van HCO3- door bijvoorbeeld diarree is ook een oorzaak [7](#page=7). * **Compensatie:** Respiratoire compensatie treedt op door een verhoogde ventilatie om CO2 te verwijderen. Renale compensatie vindt plaats door meer H+ secretie en meer HCO3- reabsorptie [7](#page=7). #### 4.3.2 Metabole alkalose * **Oorzaak:** Metabole alkalose kan ontstaan door overmatig braken van maagzuur of te grote inname van bicarbonaat-houdende antzuren [8](#page=8). * **Gevolg:** Het resultaat is een daling van H+, een daling van CO2 en een stijging van HCO3- door verminderde compensatie [8](#page=8). * **Compensatie:** Renale compensatie leidt initieel tot hypoventilatie, waardoor CO2 wordt opgehouden en HCO3- verder stijgt. Dit proces wordt uiteindelijk gelimiteerd door hypoxie. Vervolgens zal de renale compensatie weer meer HCO3- uitscheiden en meer H+ reabsorberen [8](#page=8). ### 4.4 Compensatiemechanismen #### 4.4.1 Respiratoire compensatie Ventilatie speelt een cruciale rol in de respiratoire compensatie. Een verhoogde ventilatie (hyperpneu) compenseert voor acidose, terwijl een verlaagde ventilatie (hypopneu) een alkalose kan veroorzaken of verergeren. Er is een dynamisch evenwicht tussen CO2 en H+. Chemoreceptoren in de carotiden en aorta detecteren pH-veranderingen en stimuleren de ventilatie, terwijl chemoreceptoren in de medulla reageren op PCO2-veranderingen [5](#page=5). #### 4.4.2 Renale compensatie De nieren compenseren voor ongeveer 25% van de afwijkingen die de longen niet kunnen corrigeren. Renale compensatie werkt trager dan respiratoire compensatie en kan de eerste 24-48 uur na ontstaan van de afwijking nog niet merkbaar zijn [5](#page=5). * **Bij acidose:** De nieren verhogen de H+ secretie en HCO3- reabsorptie. Ammonium- en fosfaationen vangen H+ op in de nieren om deze te kunnen uitscheiden, en er wordt nieuw HCO3- aangemaakt en gereabsorbeerd in het bloed als buffer [5](#page=5) [7](#page=7). * **Bij alkalose:** De nieren verhogen de HCO3- secretie en H+ reabsorptie [5](#page=5) [8](#page=8). > **Tip:** Het is belangrijk te onthouden dat compensatiemechanismen de pH kunnen normaliseren, maar de onderliggende oorzaak van de zuur-base afwijking niet oplossen. > > **Voorbeeld:** Bij een metabole acidose die wordt gecompenseerd door hyperventilatie, zal de PCO2 dalen, maar de metabole oorzaak blijft bestaan. --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Zuur-base balans (pH homeostase) | De homeostase van de zuur-base balans, ook wel pH homeostase genoemd, meet de concentratie van waterstofionen (H+) in het bloed. Een normale pH in het arteriële plasma is ongeveer 7,40, wat duidt op een licht alkalisch milieu. | | Acidose | Een aandoening waarbij de pH van het lichaam te laag is, wat betekent dat er een overmaat aan zuren is of een tekort aan basen. Dit kan leiden tot verminderde prikkelbaarheid van neuronen en potentieel levensbedreigende gevolgen. | | Alkalose | Een aandoening waarbij de pH van het lichaam te hoog is, wat betekent dat er een tekort aan zuren is of een overmaat aan basen. Dit kan leiden tot hyperexcitabiliteit van neuronen, met symptomen als gevoelsveranderingen en spiertrekkingen. | | Bicarbonaat (HCO3-) | Een belangrijke buffer in het bloed die helpt de pH te reguleren. Het wordt geproduceerd in reactie op koolzuur (H2CO3) en speelt een cruciale rol in de extracellulaire buffering. | | Koolzuur (H2CO3) | Een instabiel zuur dat ontstaat wanneer koolstofdioxide (CO2) oplost in water. Het splitst zich gemakkelijk in waterstofionen (H+) en bicarbonaat (HCO3-), en is een sleutelfactor in de zuur-base balans. | | Carbon anhydrase | Een enzym dat de reactie tussen CO2 en H2O versnelt om koolzuur te vormen, en de reactie van koolzuur in H+ en HCO3-. Dit enzym is essentieel voor de efficiënte regulatie van de pH in verschillende lichaamscellen. | | Respiratoire compensatie | Het mechanisme waarbij de longen de pH-balans aanpassen door de ventilatie te verhogen of te verlagen. Hyperventilatie (verhoogde ventilatie) verwijdert meer CO2, wat alkalose tegengaat, terwijl hypoventilatie (verlaagde ventilatie) CO2 vasthoudt en acidose tegengaat. | | Renale compensatie | Het mechanisme waarbij de nieren de pH-balans aanpassen door de uitscheiding of reabsorptie van H+ en HCO3- te reguleren. Dit proces is langzamer dan respiratoire compensatie, maar zeer effectief op langere termijn. | | Proximale tubuli | Het deel van het nefron in de nieren waar significante reabsorptie van bicarbonaat en secretie van waterstofionen plaatsvindt, essentieel voor het behoud van de zuur-base balans. | | Distale nefron | Het deel van het nefron dat betrokken is bij de regulatie van zuurexcretie. Intercalaire cellen in het distale nefron spelen een belangrijke rol in het aanpassen van de zuur-base balans, afhankelijk van de fysiologische toestand (acidose of alkalose). | | Intercalaire cellen | Gespecialiseerde cellen in de collecting ducts van de nieren die een cruciale rol spelen bij de regulatie van de zuur-base balans door de excretie en reabsorptie van H+ en HCO3- te controleren. | | Henderson-Hasselbach vergelijking | Een formule die de relatie beschrijft tussen de pH, de concentratie van bicarbonaat (HCO3-) en de partiële druk van koolstofdioxide (PCO2). Deze vergelijking is fundamenteel voor het begrijpen van de zuur-base fysiologie. |