Hyperventilationstetanie

Durch die Hyperventilation verringert sich der alveoläre und arterielle CO₂-Partialdruck, da das CO₂ vermehrt aus den Lungen abgeatmet wird und somit mehr CO₂ - dem Partialdruckgefälle folgend - aus dem Blut in die Alveolen diffundiert.

Da das CO₂ im Blut zu etwa 80% als Bikarbonat gelöst vorliegt, spielt es eine nicht unerhebliche Rolle für den pH-Wert. Aufgrund der sinkenden CO₂-Konzentration wird CO₂ (und H₂O) aus HCO₃^- und H⁺ nachgebildet. Die abfallende H⁺-Konzentration führt dann zu einem Anstieg des pH-Werts. Es kommt zur Alkalose.

Durch diese Verschiebung des pH-Werts werden vermehrt Bindestellen an Serumproteinen für Ca²⁺-Ionen frei. Etwa 40% des gesamten Serumkalziums ist an Proteine gebunden. Hauptsächlich verantwortlich für die Proteinbindung des Kalziums ist Albumin. Es folgt eine pH-Wert abhängige Hypokalzämie mit Änderungen von etwa 0,21 mmol/l Ca²⁺ pro pH-Einheit.

Die erniedrigte extrazelluläre Konzentration der freien Ca²⁺-Ionen hat eine leichtere Erregbarkeit der Muskelzellen zur Folge. Kalziumionen interagieren mit spannungsabhängigen Natriumkanälen in der Plasmamembran und induzieren eine Konformationsänderung, welche die Transportaktivität hemmt. Verminderte Kalziumkonzentrationen führen also zu einer erhöhten Aktivität der Na⁺-Kanäle und das Schwellenpotential nimmt negativere Werte an.

Im Vordergrund steht ein Beenden der ursächlichen Hyperventilation. Insbesondere im Rahmen einer psychogenen Hyperventilation steht die Beruhigung und Gabe von Atemkommandos im Vordergrund. In den meisten Fällen lässt sich die Hyperventilationstetanie durch eine Plastikbeutel-Rückatmung durchbrechen. Durch die Rückatmung der in eine Tüte ausgeatmeten Luft steigt die CO₂-Konzentration im Blut wieder an.