Het serum is elektroneutraal: waarom?
Geplaatst: wo 09 mar 2016, 22:26
Hallo,
Ik ben momenteel bezig met een wetenschappelijk werk over ethyleenglycol-intoxicatie. Een belangrijk diagnostisch middel daarbij is het bepalen van de zogenaamde "anion gap". Het verschil tussen gemeten kationen en anionen (anion gap = [Na] - ([Cl] + [HCO3])). De metabole acidose die het gevolg is van vorming van zure ethyleenglycolmetabolieten, leidt tot een verlaging van de bicarbonaatconcentraties (bicarbonaat als buffermolecule), wat via de anion gap formule dus gedetecteerd wordt (en het diagnostisch nut van de anion gap formule bestaat erin bij metabole acidose twee groepen oorzaken te onderscheiden: high gap metabole acidose met een toename van de anion gap door daling van bicarbonaat, en non gap metabole acidose, waar er ook een bicarbonaatdaling is, maar tegelijk een etiologisch ongerelateerde chloride-stijging, met dus een kleinere anion gap). De formule voor anion gap is een arbitraire formule, die alleen de belangrijkste ionen in het serum in rekening neemt, en die in fysiologisch omstandigheden ongeveer 12 mEq/l groot is.
Dit als inleiding op een misschien domme vraag (die ik echter nergens beantwoord vind): de anion gap gaat uit van gelijke concentraties anionen en kationen in het serum, omdat het serum elektroneutraal is. Waarom is het menselijk serum eigenlijk elektroneutraal? Albumine is een anionisch eiwit, en mocht albumine toegediend worden, krijg je dan netto niet meer negatieve ladingen in het serum? Of is het serum niet 100% elektroneutraal, maar slechts bij benadering, omdat de belangrijkste ionen in het serum opgeloste zouten zijn (die telkens evenveel negatieve als positieve ladingen bevatten)?
De anion gap kan ook wijzigen als niet in de formule opgenomen kationen significant in concentratie wijzigen. Bij bijvoorbeeld hypokaliëmie kun je theoretisch een toegenomen anion gap krijgen, omdat, als de kaliumconcentratie daalt, obv het elektroneutraliteitsprincipe, anionen in het serum (chloride en/of bicarbonaat) ook in concentratie moeten afnemen. Ik vraag me af: wat onderligt dit perfecte behoud van elektroneutraliteit? Misschien is dit een soort natuurkundig gegeven waar ik niet in onderlegd ben, en dat ik in deze context ik ook nergens uitgewerkt kan vinden, maar misschien voor mensen met een meer inzicht in die dingen vanzelfsprekend is.
Bedankt om dit te verhelderen,
Klaas
Ik ben momenteel bezig met een wetenschappelijk werk over ethyleenglycol-intoxicatie. Een belangrijk diagnostisch middel daarbij is het bepalen van de zogenaamde "anion gap". Het verschil tussen gemeten kationen en anionen (anion gap = [Na] - ([Cl] + [HCO3])). De metabole acidose die het gevolg is van vorming van zure ethyleenglycolmetabolieten, leidt tot een verlaging van de bicarbonaatconcentraties (bicarbonaat als buffermolecule), wat via de anion gap formule dus gedetecteerd wordt (en het diagnostisch nut van de anion gap formule bestaat erin bij metabole acidose twee groepen oorzaken te onderscheiden: high gap metabole acidose met een toename van de anion gap door daling van bicarbonaat, en non gap metabole acidose, waar er ook een bicarbonaatdaling is, maar tegelijk een etiologisch ongerelateerde chloride-stijging, met dus een kleinere anion gap). De formule voor anion gap is een arbitraire formule, die alleen de belangrijkste ionen in het serum in rekening neemt, en die in fysiologisch omstandigheden ongeveer 12 mEq/l groot is.
Dit als inleiding op een misschien domme vraag (die ik echter nergens beantwoord vind): de anion gap gaat uit van gelijke concentraties anionen en kationen in het serum, omdat het serum elektroneutraal is. Waarom is het menselijk serum eigenlijk elektroneutraal? Albumine is een anionisch eiwit, en mocht albumine toegediend worden, krijg je dan netto niet meer negatieve ladingen in het serum? Of is het serum niet 100% elektroneutraal, maar slechts bij benadering, omdat de belangrijkste ionen in het serum opgeloste zouten zijn (die telkens evenveel negatieve als positieve ladingen bevatten)?
De anion gap kan ook wijzigen als niet in de formule opgenomen kationen significant in concentratie wijzigen. Bij bijvoorbeeld hypokaliëmie kun je theoretisch een toegenomen anion gap krijgen, omdat, als de kaliumconcentratie daalt, obv het elektroneutraliteitsprincipe, anionen in het serum (chloride en/of bicarbonaat) ook in concentratie moeten afnemen. Ik vraag me af: wat onderligt dit perfecte behoud van elektroneutraliteit? Misschien is dit een soort natuurkundig gegeven waar ik niet in onderlegd ben, en dat ik in deze context ik ook nergens uitgewerkt kan vinden, maar misschien voor mensen met een meer inzicht in die dingen vanzelfsprekend is.
Bedankt om dit te verhelderen,
Klaas