Hjem » Syre-/baseforstyrrelsernes patofysiologi » Henderson-Hasselbachs ligning
Henderson-Hasselbachs ligning
- Definition af Henderson-Hasselbachs ligning
- Baggrund for Henderson-Hasselbachs ligning med fokus på buffersystemer.
Hvad er Henderson-Hasselbachs ligning?
Henderson-Hasselbachs ligning kan bruges til at vurdere syre-base-status for patienter. Det gør det ved hjælp af dissociationskonstanten, pKa, koncentrationen af bikarbonat og CO2-indholdet i blodet. CO2-indholdet som produktet af CO2-tryk og opløseligheden.
Dissociationskonstanten for ligevægten imellem bikarbonat og kuldioxidindhold er afhængig af pH og temperatur, men for alle praktiske formål konstant på 6,1. Tallet 0,03 er opløselighedskoefficienten for CO2 i væske.
Man kan på baggrund af Henderson-Hasselbach konstatere, at fjerner man bikarbonat fra en væske, for eksempel ved kroppens kontinuerlige tilføjelse af protoner fra metabolismen (der produceres 0,8 mmol laktat per kilogram krop per time, så metabolismen er storleverandør af protoner), så falder pH. På samme måde vil respirationssvigt med stigende CO2-tryk medføre et fald i pH.
Baggrund for Henderson-Hasselbachs ligning
pH er logaritmen til koncentrationen af protoner i en opløsning. En stigning i koncentrationen af protoner (stigende [H+]) skulle altså være logaritmisk forbundet med et fald i pH. Den sammenhæng er der imidlertid ikke, og det skyldes, at alle kroppens væsker er smækfyldt med buffere.
Et hyppigt citeret studie er Swan & Pitts (1954), der på nefrektomerede og bedøvede hunde, infunderede 10 mmol/L HCl (dvs. rene protoner). Det er refereret rigtig fint hos Brandis. Det gav et pH-fald fra 7,44 til 7,14; altså 0,3.
Man husker, at:
pH = -log([H+])
Ensbetydende med, at:
[H+] = 10-pH
[H+] = 10-7,44 = 36 nmol/L
[H+] = 10-7,14 = 74 nmol/L
Det er et fald på 38 nmol/L. Men der blev jo infunderet 14 millioner nanomol protoner per liter væske i hundene. Så hvor blev de resterende af? De blev selvfølgelig bufferet af hundenes buffersystemer. Det er buffersystemer, der også findes i mennesket, og den centrale buffer i plasma er bikarbonat og står for omtrentligt 80 % af bufferkapaciteten i plasma. Bikarbonat er også den centrale buffer for metabolisk opståede syrer.
Andre mulige buffere er proteiner, hæmoglobin, fosfat, calciumcarbonat og ammonium. Hvilke buffere der er dominerende, afhænger af kompartment, sådan at fosfat, der findes i lave koncentrationer i ECF ikke er en vigtig buffer her, men til gengæld er det i ICF, hvor koncentrationerne er høje.
Uanset hvilken buffer man taler om, er de alle eksponerede for den samme koncentration af protoner. Det vil sige, at plasmaproteiner og bikarbonat er buffere for den samme protonkoncentration, og derfor er i syre-base-mæssig ligevægt med hinanden.
Det betyder, at hvis man kender dissociationskonstanten og koncentrationen af buffer i dens to svage base- og svage syreform, så kan man beregne et universelt gældende pH. Omvendt kan man på baggrund af pH, dissociationskonstant og én af koncentrationer af enten syre eller base udregne den korresponderende svage syre eller base.
Med andre ord:
Det der stiller diagnosen acidose er pH, og pH er nemt målbart med blodgasapparatet. Det der er udfordrende er at afgøre acidosens ophav, og fordi bikarbonat er ekstracellulærvæskens centrale, kvantitativt afgørende buffer af metabolisk producerede syrer, er det afgørende at kunne beregne koncentrationen af den.
Kilder
Brandis K (2018). 2.2 Buffering. I Acid-Base Book. På AneasthesiaMCQ.com. Tilgået d. 6/5-2024.
Yartsev A (2023). Buffers and buffering power. På derangedphysiology.com. Tilgået d. 6/5-2024.
Swan RC, Pitts RF. Neutralization of infused acid by nephrectomized dogs. J Clin Invest. 1955 Feb;34(2):205-12. doi: 10.1172/JCI103073. PMID: 13233342; PMCID: PMC438615.