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Durch welche 3 Regulationssysteme wird eine Hypocalcemie reguliert?
Wenn Ca2+ konz im EC tief--> Nebenschilddrüse sekretiert PTH (Parathormon). Dies hat dann im Körper 3 Effekte:
1. Es wird calcium aus den knochen freigesetzt
2. direktes einwirken auf die nieren: erhöhte resorption von Ca2+ aus dem tubulus des nephrons.
3. stimulation des aktiven vitamin D's--> erhöht dadurch die intestinale absorption von Ca2+
---> alles zusammen führt zur stabilisierung der Ca2+ konz.
Falls alveoläre Ventilation steigt, wird der alveoläre O2-Partialdruck durch die gesteigerte Sauerstoff Aufnahme natürlich steigen. Gegenteil ist für den alveolären CO2-Partialdruck zu beobachten. CO2 Partialdruck sinkt, aufgrund von gesteigerter Elimination von Kohlenstoffdioxid.
Aus welchen 3 Basisteilen besteht ein Kontrollsystem?
- Sensor/Detektor, welcher den Zustand/Wert der kontrollierten Variabel kontrolliert
- Befehlszentrum, welches das Niveau des Kontrollwertes mit einem Vergleichswert (normal Wert) vergleicht und entsprechend Befehle gibt (falls nötig)
- Effektor, welcher die gewünschten Befehle ausführt, um die aktuellen Bedingungen zu wechseln/korrigieren
Um den pH-Wert zu regulieren verfügt der Körper über 3 Verteidigungsstategien, welche aufeinander abgestimmt wirken. Entweder bei einer Azidose (Übersäuerung, pH<7,43) oder Alkalose (pH>7,43...pH Wert zu basisch) kommen diese Verteidigungsstrategien zum Einsatz. Nenne diese 3!
- Säure-Base-Puffersystem: Bikarbonat-Puffer-System + Nicht-Bikarbonat-Puffer
- Atmungssystem
- Nieren
Beim Säure-Basen-Haushalt des Körpers spielen die Nieren eine wichtige Rolle. Sie sind verwantwortlich für die Ausscheidung von H+ Protonen. Dabei gibt es aber allgemein für den Körper 5 Probleme, welche zu beachten sind. Dies sind:
- Die Lungen können nur die volatilen Säuren ausscheiden, aber nicht die Non-Volatilen. Die Non-Volatilen Säuren (H+ Protonen) müssen über die Nieren ausgeschieden werden (60mmol/Tag an H+ fix)
- Die Nieren können jedoch nicht genügend viel H+ ausscheiden (wir brauchen aktive/tubuläre Sekretion)
- Die Nieren filtern viel Bikarbonat, welches reabsorbiert werden muss (wenn zu viel Bikarbonat ausgeschieden werden würde--> pH zu sauer)
- Der Körper muss neues Bikarbonat produzieren können, da durch Abatmung in Form von Kohlenstoffdioxid eliminiert
- H+ kann nicht in freier Form ausgeschieden werden, da der pH-Wert des Urins max. 4,5 betragen darf. Müssen sich daher an Puffer binden um ausgeschieden zu werden.
Beschreibe den allgemeinen Nierenmechanismus um die Eliminierung von H+ zu gewährleisten (grob eigentlich 3 Schritte):
- Im Inneren der Tubuluszellen der Nieren werden die H+ und HCO3- Moleküle gebildet. Dabei entstehen sie aus der katalytischen Reaktion (Enzym Carboanhydrase ist der Katalysator) zwischen H2O + CO2.
CO2 + H2O ------Carboanhydrase-----> H2CO3 ------> H+ + HCO3-
- Die gebildeten H+ Protonen werden in den Tubulus sekretiert (durch den Natrium-Hydrogen-Exchanger 3 (NHE3)). Die gebildeten HCO3- Moleküle werden über die basolaterale Membran ins ECF transportiert (also ins Plasma) und zwar dies über den Na+/3HCO3-/Symporter.
- Das in den Tubulus sekretierte H+ wird im Tubulus von Puffern neutralisiert. Entweder vom HCO3- oder von den nicht-bikarbonaten-Puffern wie Phosphat (NH3 + H+ ---> NH4+) oder Ammoniak (HPO4 2- + H+ ----> H2PO4-). Wenn sich H+ an HCO3- bindet ---> CO2 + H2O werden gebildet und diese treten durch Diffusion? ins Innere der Tubuluszellen (wo sind dann eben durch die Carboanhydrase wieder zu H+ und HCO3- umgewandelt werden---> also eine indirekte Reabsorption des durch den Glomerulus filtrierten HCO3- Ions. Falls sich jedoch H+ an die nicht-bikarbonat-Puffer bindet ---> H+ wird gebunden ausgeschieden mit dem Urin und in der Zelle haben wir neogenese von Bikarbonat, welches sich im ECF dann mit den H+ bindet, welches aus der Metabolismus des Körpers entsteht. Dies wird dann in Form von Kohlenstoffdioxid von den Lungen abgeatmet.
Der Säure-Basen-Haushalt ist gestört wenn?
- CO2 Ausscheidung über Lungen nicht gleich der CO2 Produktion durch Metabolismus ist.
- Netto Ausscheidung von H+ nicht gleich der Netto Produktion von H+ ist (etwa 60mmol/Tag)
Die Störungen des Säure-Basen-Haushaltes können unterteilt werden in:
- Respiratorische Störungen
- Metabolische Störungen
Egal ob 1 oder 2, beide können desweiteren als acidose oder alkalose klassifiziert werden (respiratorische Alkalose, metabolische Azidose usw)