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Lexikon der Ernährung: Puffer(lösung)

Puffer(lösung), E buffer (solution), Lösung aus einer schwachen Säure oder Base mit einem Neutralsalz derselben Säure bzw. Base. Wird etwas Base oder Säure zugesetzt, ändert sich der pH-Wert kaum, weil die Hydroxid- bzw. Wasserstoffionen abgefangen also „gepuffert“ werden.
Man unterscheidet Säurepuffer und Basenpuffer: Säurepuffer bestehen aus einer schwachen Säure (z. B. Essigsäure) und einem Salz dieser Säure mit einer starken Base (z. B. Natriumacetat). Basenpuffer bestehen aus einer schwachen Base (z. B. Ammoniak) und einem Salz dieser Base mit einer starken Säure (z. B. Ammoniumchlorid).
In einer P. ist die Säure oder Base nur in geringem Maße, das Neutralsalz jedoch völlig dissoziiert. Die hinzugefügten Ionen werden durch die Ionen des dissoziierten Salzes abgefangen und in einen undissoziierten Zustand überführt. Dabei entsteht eine schwache Säure bzw. Base und das Dissoziationsgleichgewicht wird wieder eingestellt. So erfolgen in einer P. die aus Essigsäure und Natriumacetat besteht, je nach Zugabe von Salzsäure oder Natronlauge folgende Reaktionen:
H3C-COONa + HCl ⇌ NaCl + H3C-COOH
H3C-COOH + NaOH ⇌ H3C-COONa + H2O
Die Puffersysteme des Organismus sorgen gemeinsam mit dem Gasaustausch in der Lunge und den renalen Regulationsmechanismen für die Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Haushalts. Wird die Fähigkeit, zusätzliche säuernde bzw. alkalisierende Substanzen abzupuffern, die sog. Pufferkapazität, überschritten, kommt es zur Acidose bzw. Alkalose. Als Puffersubstanzen sind v.a. die Basen Hydrogencarbonat (HCO3) und Phosphat (HPO42–), sowie Plasmaproteine (Prot) und Hämoglobin (Hb) mit ihren entsprechenden Säuren wirksam. Alle Puffersysteme stehen miteinander in einem funktionellen Gleichgewicht. Der Hydrogencarbonat-Kohlensäure-Puffer dient als wichtigster Puffer der extrazellulären Flüssigkeit. Die gesamte Pufferkapazität des Körpers beträgt etwa 15 mmol / kg Körpergewicht. Die normale Bildungsrate nicht flüchtiger Säuren würde ausreichen, um die Puffersysteme des Körpers innerhalb 10–20 Tagen völlig zu erschöpfen, wenn nicht über die Niere Wasserstoffionen eliminiert und dabei das Hydrogencarbonat und die Zellpufferkapazität wieder regeneriert werden könnte.

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