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European Journal of Applied Physiology

Erschienen in:

01.08.2011 | Short Communication

Strong ion reserve: a viewpoint on acid base equilibria and buffering

verfasst von: Michalis Agrafiotis

Erschienen in: European Journal of Applied Physiology | Ausgabe 8/2011

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Abstract

Evidence suggests that strong ions can exist reversibly bound to proteins in a pH-dependent manner and that they can be recruited into the biological solution, modulating its strong ion difference in a process that opposes the acid base disturbances imposed on the system. These recruitable strong ions represent the solution’s “strong ions”. The physiological role of these protein-bound strong ion reserve in the buffering of acid base disorders is discussed.

Andreassen S, Rees SE (2005) Mathematical models of oxygen and carbon dioxide storage and transport: interstitial fluid and tissue stores and whole-body transport. Crit Rev Biomed Eng 33(3):265–298PubMedCrossRef

Berridge MJ, Bootman MD, Roderick HL (2003) Calcium signalling: dynamics, homeostasis and remodeling. Nat Rev Mol Cell Biol 4:517–529PubMedCrossRef

Fogh-Andersen N, Bjerrum PJ, Siggaard-Andersen O (1993) Ionic binding, net charge, and Donnan effect of human serum albumin as a function of pH. Clin Chem 39(1):48–52PubMed

Kancir CB, Petersen PH, Madsen T, Olesen AS (1988) In vivo and in vitro ionized calcium variations induced by acute respiratory acid base disturbances. Clin Chim Acta 175(3):307–313PubMedCrossRef

Oberleithner H, Greger R, Lang F (1982) The effect of respiratory and metabolic acid-base changes on ionized calcium concentration: in vivo and in vitro experiments in man and rat. Eur J Clin Invest 12(6):451–455PubMedCrossRef

Pedersen KO (1971) The effect of bicarbonate, PCO₂ and pH on serum calcium fractions. Scand J Clin Lab Invest 27(2):145–150PubMedCrossRef

Pedersen KO (1972) Binding of calcium to serum albumin. II. Effect of pH via competitive hydrogen and calcium ion binding to the imidazole groups of albumin. Scand J Clin Lab Invest 29(1):75–83PubMedCrossRef

Prange HD, Shoemaker JL Jr, Westen EA, Horstkotte DG, Pinshow B (2001) Physiological consequences of oxygen-dependent chloride binding to hemoglobin. J Appl Physiol 91(1):33–38PubMed

Rees SE, Andreassen S (2005) Mathematical models of oxygen and carbon dioxide storage and transport: the acid-base chemistry of blood. Crit Rev Biomed Eng 33(3):209–264PubMedCrossRef

Rees SE, Klaestrup E, Handy J, Andreassen S, Kristensen SR (2010) Mathematical modeling of the acid–base chemistry and oxygenation of blood: a mass balance, mass action approach including plasma and red blood cells. Eur J Appl Physiol 108(3):483–494PubMedCrossRef

Scatchard G, Ill Scheinberg, Armstrong SH (1950) Physical chemistry of protein solutions. IV. The combination of human serum albumin with chloride ion. J Am Chem Soc 72:535–540CrossRef

Siggaard-Andersen O (1971) Oxygen-linked hydrogen ion binding of human hemoglobin. Effects of carbon dioxide and 2,3-diphosphoglycerate. I. Studies on erythrolysate. Scand J Clin Lab Invest 27(4):351–360PubMedCrossRef

Siggaard-Andersen O (1974) The acid base status of the blood. Munksgaard, Copenhagen

Staempfli HR, Constable PD (2003) Experimental determination of net protein charge and A(tot) and K(a) of nonvolatile buffers in human plasma. J Appl Physiol 95(2):620–630PubMed

Stewart PA (1981) How to Understand Acid–Base: a quantitative acid–base primer for biology and medicine. Elsevier, New York

Stewart PA (1983) Modern quantitative acid–base chemistry. Can J Physiol Pharmacol 61(12):1444–1461PubMedCrossRef

Thode J, Fogh-Andersen N, Wimberley PD, Møller Sørensen A, Siggaard-Andersen O (1983) Relation between pH and ionized calcium in vitro and in vivo in man. Scand J Clin Lab Invest Suppl 165:79–82PubMed

van Leeuwen AM (1964) Net cation equivalency (base binding power) of plasma proteins. Acta Med Scand Suppl 422:1–212

van Slyke DD, Hastings AB, Hiller A, Sendroy J (1928) Studies of gas and electrolyte equilibria in blood. XIV. Amounts of alkali bound by serum albumin and globulin. J Biol Chem 79:769–780

Wang S, McDonnell EH, Sedor FA, Toffaletti JG (2002) pH effects on measurements of ionized calcium and ionized magnesium in blood. Arch Pathol Lab Med 126(8):947–950PubMed

Westen EA, Prange HD (2003) A reexamination of the mechanisms underlying the arteriovenous chloride shift. Physiol Biochem Zool 76(5):603–614PubMedCrossRef

Wooten EW (1999) Analytic calculation of physiological acid-base parameters in plasma. J Appl Physiol 86(1):326–334PubMed

Wooten EW (2003) Calculation of physiological acid-base parameters in multicompartment systems with application to human blood. J Appl Physiol 95(6):2333–2344PubMed

Wooten EW (2010) The standard strong ion difference, standard total titratable base, and their relationship to the Boston compensation rules and the Van Slyke equation for extracellular fluid. J Clin Monit Comput 24(3):177–188PubMedCrossRef

Titel: Strong ion reserve: a viewpoint on acid base equilibria and buffering
verfasst von: Michalis Agrafiotis
Publikationsdatum: 01.08.2011
Verlag: Springer-Verlag
Erschienen in: European Journal of Applied Physiology / Ausgabe 8/2011
Print ISSN: 1439-6319
Elektronische ISSN: 1439-6327
DOI: https://doi.org/10.1007/s00421-010-1803-1

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