Säure-Basen-Haushalt

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.

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^-

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.

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.

Störungen des Säure-Basen-Haushalts

Azidose

Liegt der pH-Wert unterhalb von 7,35, liegt eine Azidose vor. Die Ursachen hierfür können unterschiedlicher Natur sein.

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.

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.

Alkalose

Liegt der pH-Wert oberhalb von 7,45 liegt eine Alkalose vor. Die Ursachen hierfür können ebenfalls unterschiedlicher Natur sein.

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.

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.

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

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 (↓)

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