Bicarbonatpuffer

Die Bindung von H⁺-Ionen folgt der chemischen Gleichung:

• HCO₃^- + H⁺ <-> H₂CO₃ <-> CO₂ + H₂O

Der pK-Wert dieses Puffersystems liegt bei 6,1.

Zwei Faktoren machen den Bicarbonatpuffer zum wichtigsten Puffersystem im Blut: Zum einen ist der Bikarbonatspiegel des Blutes ziemlich hoch (etwa 24 mmol/l), zum anderen ist es ein offenes System — überschüssiges CO₂ kann über die Lunge abgeatmet werden und der HCO₃^--Spiegel des Blutes kann durch die Niere reguliert werden. Auf diese Weise kann der pH-Wert des Blutes konstant gehalten werden (Säure-Basen-Homöostase).

Die Wichtigkeit des Bicarbonatpuffers und seine körperweite Verbreitung wird durch Betrachtung des oxidativen Metabolismus des Körpers ersichtlich. Der oxidative Metabolismus produziert ständig CO₂. Im Bicarbonat-Puffersystem wird dann CO₂ mit H₂O kombiniert, um Kohlensäure (H₂CO₃) zu bilden, die wiederum teilweise in H⁺-Ionen und Bikarbonat (HCO₃^-) zerfällt.

Obwohl die chemische Reaktion CO₂ + H₂O <-> H₂CO₃ spontan stattfindet, wird sie auch durch das Enzym Carboanhydrase, eines der schnellsten bekannten Enzyme, erleichtert.

Der Bicarbonatpuffer wirkt zusammen mit dem Ammoniumpuffer vor allem im Blutplasma. Intrazellulär herrschen andere Verhältnisse und dort sind vor allem der Phosphat-Puffer und der Protein-Puffer essentiell.

In der Mundhöhle ist der Bicarbonatpuffer der Hauptpuffer bei erhöhtem Speichelfluss. Er verringert die Säurewirkung aufgenommener Nahrungsmittel und schützt so die Zahnhartsubstanz vor einer Demineralisation.

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