Bufferijärjestelmä

Bufferijärjestelmä on kemiallinen järjestelmä, jonka tehtävänä on vastustaa nesteen pH:n äkillisiä muutoksia, kun siihen lisätään happoja tai emäksiä. Järjestelmä perustuu heikkoon happoon ja sen konjugoituneeseen emäksen tai vastaavasti heikkoon emäksen ja sen konjugoituneeseen happoon. Järjestelmän kyky vastustaa pH:n muutoksia riippuu sen koostuvien parien pKa-arvosta ja pitoisuuksista.

Biologisessa nesteyhteydessä pääasiallisia bufferijärjestelmiä ovat bikarbonaatti-Hiilidioksidi -järestelmä, fosfaatti-bufferi sekä proteiini-bufferit. Bikarbonaattijärjestelmä (HCO3−/H2CO3) on tärkein veren ulko- ja kudosnesteissä; sen pH-taso on noin 7,35–7,45 ja pKa on noin 6,1. Fosfaatti-bufferi toimii pääasiassa solujen sisällä ja munuaistiehyessä, kun taas proteiinibufferit, kuten hemoglobiini veressä ja albumiini veriplasmassa, tarjoavat laajaa bufferingia erityisesti sisätiloissa.

Regulaatio ja fysiologinen säätely: hengitys ja munuaiset toimivat pääasiallisina säätelijöinä. Hengitys vaikuttaa veren hiilidioksidin, eli happamuuden aiheuttajan, määrään ja voi nopeuttaa puolustusjaksoa poistamalla CO2:ta. Munuaiset taas säätelevät bikarbonaatin määrää ja happona olemattomien happojen erittymistä sekä tuottavat uutta bikarbonaattia, tarjoten pidemmän aikavälin kompensaatiota. Bufferijärjestelmä ei estä pH:ta kokonaan, mutta vähentää nopeasti muutoksia ja antaa toiminnoille aikaa korjata aineenvaihdunnan aiheuttamaa happamuutta pitkällä aikavälillä. Sairaudet, kuten metaboliset tai hengitykselliset häiriöt, voivat heikentää buffering-kykyä ja johtaa alkaloon tai asidoosiin.