zum Directory-modus

Chemie für Mediziner: Säuren und Basen

Exkurs: Störungen des Säure-Basen-Haushalts

Unter pathologischen Bedingungen kann es passieren, dass die Regelsysteme des Körpers nicht mehr in der Lage sind, den pH-Wert des Blutes konstant zu halten. Es kommt zu einer starken Anhäufung von Säuren oder Basen im Blut. Der pH-Referenzbereich des arteriellen Blutes beträgt 7,4 ± 0,03. Fällt der 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:

pH = 6,4 + log [HCO 3 - ] [CO 2 ]

Im Fall einer Hyperventilation wird in kurzer Zeit sehr viel CO2 über die Lunge abgeatmet. Die CO2-Konzentration im Blut nimmt ab, und durch Anstieg des 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 HCO3-Konzentration und es kommt zur metabolischen Alkalose. In der Tabelle sind einige Beispiele aufgelistet. Der Zusammenhang von Kohlendioxidpartialdruck p(CO2) und Konzentration [CO2] ist durch das Henry-Daltonsche Gesetz gegeben: p(CO2) / [CO2] = K.

Tab.1
ZustandCharakteristische BefundeBeispiele möglicher Ursachen
   pH           p(CO2)                   [mm Hg]
Metabolische Acidose: < 7,37            < 35♦ vermehrte Produktion organischer Säuren (Diabetes mellitus, Hunger, Leberversagen)♦ verminderte renale H3O+-Exkretion (z.B. bei chronischer Niereninsuffizienz) ♦ Verlust bicarbonatreicher Sekrete (Diarrhoe, Missbrauch von Abführmitteln)
Metabolische Alkalose: > 7,43            > 45H3O+-Ionenverlust (Erbrechen von saurem Magensaft)♦ Übermäßige (therapeutische) Bicarbonatzufuhr
Respiratorische Acidose: < 7,37           40 ± 5♦ alveoläre Hypoventilation (Verlegung der Atemwege, Lähmung der Atemmuskulatur (z.B. bei Kinderlähmung), Atemwegsobstruktion)
Respiratorische Alkalose: > 7,43           40 ± 5♦ alveoläre Hyperventilation (z.B. aus psychischen Gründen oder in großen Höhen)

Der Körper versucht durch Kompensationsmechanismen den pH-Wert wieder an das physiologische Optimum anzugleichen. Neugeborene etwa weisen in den ersten Minuten nach der Geburt eine deutliche metabolische Acidose mit 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 pH-Wertes erfolgen, d.h. ein pH-Wert innerhalb des Referenzbereiches besagt nicht unbedingt, dass keine Störung im Säure-Base-Haushalt vorliegt. Deshalb werden als diagnostische Parameter jeweils pH-Wert, p(CO2) und Standard-Bicarbonat (oder alternativ dazu der Basenüberschuss) erhoben.

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

Seite 23 von 24