Säure-Basen-Haushalt
1. Definition
Der Säure-Basen-Haushalt ist ein physiologischer Regelkreis, der den pH-Wert des Blutes in einem relativ konstanten Bereich hält. Der Referenzbereich des pH-Wertes liegt beim Menschen zwischen 7,35 und 7,45. Unterschreitet der Wert 7,35, spricht man von einer Azidose (Übersäuerung), liegt er über 7,45 von einer Alkalose.
2. Regulation
Der Säure-Basen-Haushalt kann generell über den Stoffwechsel (Ausscheidung über die Niere) oder über die Atmung (Abatmung von CO2 über die Lunge) reguliert werden. Es gibt verschiedene Puffersysteme des Blutes. Das wichtigste ist das Kohlensäure-Bicarbonat-System. Weitere Blutpuffer sind das Phosphat-Puffersystem, das Proteinat-Puffersystem und das Hämoglobin, welches ebenfalls als leichter Puffer dient.
| Carboanhydrase-Reaktion: CO2 + 2 H2O ⇌ H2CO3 + H2O ⇌ H3O+ + HCO3- |
2.1. Atmung
CO2 fällt generell als Stoffwechselendprodukt in allen Zellen an. Dieses Gas liegt im Blut physikalisch gelöst als Kohlensäure vor. Damit die Kohlensäure wieder aus dem Körper entfernt wird, atmen wir CO2 über die Lungen aus. Fallen bei anderen physiologischen oder pathologischen Stoffwechselvorgängen mehr Säuren oder Basen an als normal, so kann durch eine vermehrte oder verminderte CO2-Abatmung der pH-Wert sehr schnell wieder ausgeglichen werden. So wird direkt Einfluss auf das Kohlensäure-Bicarbonat-System genommen.
2.2. Stoffwechsel
Der Säure-Basen-Haushalt wird auch über verschiedene Stoffwechselwege beeinflusst, auch im Rahmen eines entgleisten Stoffwechsels bei Erkrankungen. So werden bei starkem Durchfall viele Basen mit ausgeschieden, wodurch es zu einer Azidose kommen kann. Ein anderes Beispiel ist die Niere, welche physiologisch oder pathologisch Bicarbonate (Basen) ausscheiden und somit den pH-Wert senken kann.
3. Störungen des Säure-Basen-Haushalts
3.1. Azidose
Liegt der pH-Wert unterhalb von 7,35, liegt eine Azidose vor. Die Ursachen hierfür können unterschiedlicher Natur sein.
3.1.1. Respiratorische Azidose
Eine respiratorische Azidose entsteht durch eine alveoläre Hypoventilation in der Lunge. Sie führt zu einem erhöhten pCO2 im Blut und damit zu einem abgesenkten pH-Wert. Kompensatorisch werden die Pufferbasen im Blut gesteigert.
3.1.2. Metabolische Azidose
Die Ursache einer metabolischen Azidose ist ein Überschuss an sauren Stoffwechselprodukten. So kann es bei schlecht eingestellten Patienten mit Diabetes mellitus zu einer diabetischen Ketoazidose kommen, bei der unverhältnismäßig viele Ketonkörper gebildet werden, welche den pH-Wert senken. Eine Ketoazidose ist ein akuter Notfall und kann unbehandelt zu Koma (ketoazidotisches Koma) und sogar zum Tod führen.
Eine andere Ursache für eine metabolische Azidose ist eine chronische Nierenerkrankung oder Niereninsuffizienz, bei der die Ausscheidungsrate von Säuren und Basen verändert ist.
3.2. Alkalose
Liegt der pH-Wert oberhalb von 7,45, liegt eine Alkalose vor. Die Ursachen hierfür können ebenfalls unterschiedlicher Natur sein.
3.2.1. Respiratorische Alkalose
Bei einer respiratorischen Alkalose liegt eine Hyperventilation vor, bei der es zu einer vermehrten Abatmung von CO2 kommt. In der Folge steigt der pH-Wert des Blutes an.
3.2.2. Metabolische Alkalose
Eine metabolische Alkalose wird durch einen Mangel an Säuren im Blut verursacht. Es werden Additions- von Subtraktionsalkalosen unterschieden. Additionsalkalosen resultieren aus einer übermäßigen Zufuhr basischer Äquivalente, während Subtraktionsalkalosen die Konsequenz eines Verlustes von Säureäquivalenten oder Protonen darstellen. Zum Beispiel kann es bei häufigem Erbrechen (z.B. bei Bulimia nervosa) durch den vielen Verlust von Magensäure zu einer metabolischen Alkalose kommen.
4. Normwerte
| Parameter | Normbereich |
|---|---|
| pH | 7,35 - 7,45 |
| pCO2 | 35 - 45 mmHg |
| Aktuelles HCO3− | 20 - 27 mmol/l |
| Standard HCO3− | 21 - 26 mmol/l |
| Base Excess BE | −3 bis +3 mmol/l |
| Gesamt Pufferbasen BB | 42 - 54 mmol/l |
| Anionenlücke | 3 - 11 mmol/l |
4.1. Veränderungen bei Azidose und Alkalose
| pH | pCO2 | Basenabweichung oder Standard HCO3− | |
|---|---|---|---|
| Metabolische Azidose | ↓ (bis n) | n (↓) | ↓ |
| Metabolische Alkalose | ↑ (bis n) | n (↑) | ↑ |
| Respiratorische Azidose | ↓ (bis n) | ↑ | n (↑) |
| Respiratorische Alkalose | ↑ (bis n) | ↓ | n (↓) |
4.2. Bewertung von Normabweichungen
| Parameter | Normbereich | Bewertung einer Verminderung | Bewertung einer Erhöhung |
|---|---|---|---|
| pH | 7,35 - 7,45 | Azidose | Alkalose |
| pCO2 | 35 - 45 mmHg (4,7 – 6 kPa) | Respiratorische Alkalose oder Respiratorische Kompensation einer metabolischen Azidose | Respiratorische Azidose oder Respiratorische Kompensation einer metabolischen Alkalose |
| Aktuelles HCO3− | 20 - 27 mmol/l | Metabolische Azidose oder Metabolische Kompensation einer respiratorischen Alkalose | Metabolische Alkalose oder Metabolische Kompensation einer respiratorischen Azidose |
| Standard HCO3− | 21 - 26 mmol/l | ||
| Base Excess BE | −3 bis +3 mmol/l |
5. Siehe auch
6. Skripte
- Energiehaushalt und Säure-Basen-Gleichgewicht (Lerntabelle)
7. Quiz
8. Podcast
