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Gesundheitslexikon: Kohlensäure

Kohlensäure: natürlich und künstlich verfügbar

Bei Kohlensäure (H2CO3) handelt es sich um eine anorganische Säure, die gelöstem Kohlendioxid (CO2) in Wasser entspricht. In zweiprotoniger Form enthält die Säure Carbonate und Hydrogencarbonate. Außerdem wird CO2-Gas in der Umgangssprache oft als Kohlensäure bezeichnet.

Entdeckung von H2CO3

Kohlensäure kommt in der heutigen Zeit für verschiedene Produktionsprozesse zur Anwendung und spielt auf der ganzen Welt eine Rolle. Ihnen als Endverbraucher ist Kohlensäure besonders aus Erfrischungsgetränken bekannt. Die Lösbarkeit von CO2 in Flüssigkeiten ist allerdings eine eher neue Entdeckung. Erst im späten 18. Jahrhundert wurde ein Verfahren zur Herstellung von Kohlensäure entwickelt. Der Erfinder war damals Johann Jacob Schweppe. Er erfand das mitunter erste Verfahren, um Wasser mit Kohlenstoffdioxid zu versetzen. Ein Jahrhundert später kam das Verfahren zur Anwendung, um Wasser haltbarer zu machen. Obwohl die Versetzung von Wasser mit Kohlenstoffdioxid damit erst seit einigen Jahrhunderten existiert, hat es Kohlensäure eigentlich schon immer gegeben: nämlich in unserem Blut.

Biologische Bedeutung von Kohlensäure

Kohlensäure spielt eine wesentliche Rolle für den Säure-Basen-Haushalt in unserem Körper. Außerdem ist die anorganische Säure für unser Blut und alle anderen Körperflüssigkeiten entscheidend. In Blut gelöste Kohlensäure bildet ein Gleichgewicht mit Bikarbonat. In diesem Zusammenhang ist Kohlensäure für eines unserer wichtigsten Puffersysteme ausschlaggebend: für den sogenannten Bikarbonat-Puffer. Dieses Puffersystem besteht aus dem Mineral Bikarbonat und kann H+-Ionen binden und abgeben. Der Bikarbonat-Gehalt in unserem Blut ist mit rund 24 mmol/l relativ hoch. Es handelt sich um ein offenes System, das mit der Atmung in Zusammenhang steht und durch die Funktion der Niere zur Regulierung gebracht wird. Durch das Bikarbonat-Puffersystem bleibt der pH-Wert in unserem Blut konstant. In diesem Zusammenhang ist auch von Säure-Basen-Homöostase die Rede. Im oxidativen Metabolismus wird ständig CO2 produziert. Dieses CO2 wird im Bikarbonat-Puffersystem mit H2O in Kombination gebracht. So bildet sich Kohlensäure, die selbst zu einem großen Teil in H+-Ionen und Bikarbonat zerfällt.

Was passiert ohne Kohlensäure im Blut?

Wenn ein Mangel an Kohlensäure im Blut herrscht, büßt der Bikarbonat-Puffer seine Pufferfunktion ein. Das wirkt sich wiederum auf den Säure-Basen-Haushalt aus. Der natürliche Blut-pH-Wert von rund 7,4 wird so entweder über- oder unterschritten. Bei einer Übersäuerung ist von einer Azidose die Rede. Eine Untersäuerung wird als Alkalose bezeichnet. Beide Zustände können Ihr Leben akut bedrohen. Auch zu viel Kohlensäure im Blut kann tödlich sein. Gesundheitlich entscheidend ist damit die Erreichung des vorgesehenen Gleichgewichts mit Bicarbonat.

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