Exkurs: Störungen des Säure-Basen-Haushalts

Unter pathologischen Bedingungen kann es passieren, dass die Regelsysteme des Körpers nicht mehr in der Lage sind, den $\text{pH}$-Wert des Blutes konstant zu halten. Es kommt zu einer starken Anhäufung von Säuren oder Basen im Blut. Der $\text{pH}$-Referenzbereich des arteriellen Blutes beträgt 7,4 ± 0,03. Fällt der $\text{pH}$-Wert unter 7,37 spricht man von einer Acidose, während ein Anstieg über 7,43 als Alkalose bezeichnet wird.

Acidosen und Alkalosen können jeweils durch Lungenfunktionsstörungen (respiratorisch) oder durch Stoffwechselstörungen (metabolisch) verursacht werden.Anhand der Henderson-Hasselbalch-Gleichung lassen sich die Ursachen der unterschiedlichen Störungen diskutieren. Der Säure-Basen-Status des Blutes lässt sich beschreiben durch:

$$\text{pH}=\text{6,4}+\text{log}\frac{{\text{[HCO}}_{\text{3}}^{\text{-}}]}{{\text{[CO}}_{\text{2}}]}$$

Im Fall einer Hyperventilation wird in kurzer Zeit sehr viel $\text{C}{\text{O}}_2$ über die Lunge abgeatmet. Die $\text{C}{\text{O}}_2$-Konzentration im Blut nimmt ab, und durch Anstieg des $\text{pH}$-Wertes kommt es zur respiratorischen Alkalose. Verliert ein Patient andererseits eine große Menge nicht-flüchtiger Säuren (etwa durch Erbrechen von saurem Magensaft), erhöht sich primär die $\text{H}\text{C}{\text{O}}_3^{-}$-Konzentration und es kommt zur metabolischen Alkalose. In der Tabelle sind einige Beispiele aufgelistet. Der Zusammenhang von Kohlendioxidpartialdruck p($\text{C}{\text{O}}_2$) und Konzentration [$\text{C}{\text{O}}_2$] ist durch das Henry-Daltonsche Gesetz gegeben: p($\text{C}{\text{O}}_2$) / [$\text{C}{\text{O}}_2$] = K.

Der Körper versucht durch Kompensationsmechanismen den $\text{pH}$-Wert wieder an das physiologische Optimum anzugleichen. Neugeborene etwa weisen in den ersten Minuten nach der Geburt eine deutliche metabolische Acidose mit $\text{pH}$-Werten zwischen 7,0 und 7,2 auf. Durch die einsetzende kompensatorische Hyperventilation stabilisiert sich der pH innerhalb der ersten 2 h auf einem Wert von ungefähr 7,28.

Unter Umständen kann auch eine vollständige Kompensation des $\text{pH}$-Wertes erfolgen, d.h. ein $\text{pH}$-Wert innerhalb des Referenzbereiches besagt nicht unbedingt, dass keine Störung im Säure-Base-Haushalt vorliegt. Deshalb werden als diagnostische Parameter jeweils $\text{pH}$-Wert, p($\text{C}{\text{O}}_2$) und Standard-Bicarbonat (oder alternativ dazu der Basenüberschuss) erhoben.

Für eine vollständige Behandlung des Themas sei auf die Lehrbücher der Pathophysiologie verwiesen.