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Säure-Basen-Haushalt und Pufferung
Der Bikarbonatpuffer (HCO3⁻/CO2) ist das wichtigste extrazelluläre Puffersystem und wird durch Lunge (CO2-Abatmung) und Niere (HCO3⁻-Regulation) gesteuert. Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung beschreibt den pH als Funktion des Verhältnisses von HCO3⁻ zu CO2. Störungen werden nach Ursprung (respiratorisch vs. metabolisch) und Richtung (Azidose vs. Alkalose) eingeteilt, jeweils mit typischer Kompensation.
- ❗ Henderson-Hasselbalch: pH = 6,1 + log([HCO3⁻]/(0,03 × pCO2))
- Normwerte: pH 7,36–7,44, pCO2 36–44 mmHg, HCO3⁻ 22–26 mmol/l
- Respiratorische Störungen: primäre pCO2-Änderung, renale Kompensation (langsam, Tage)
- Metabolische Störungen: primäre HCO3⁻-Änderung, respiratorische Kompensation (schnell, Minuten)
- Bikarbonatpuffer ist offenes System: CO2 wird abgeatmet, dadurch besonders effektiv
Quellen
- Schmidt/Lang/Heckmann „Physiologie des Menschen“ (Springer)
- IMPP Gegenstandskatalog GK1 (Erster Abschnitt der Ärztlichen Prüfung)
- Hopkins E. et al., „Physiology, Acid Base Balance“ (StatPearls, NCBI Bookshelf)
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Säure-Basen-Haushalt und Pufferung
Der Körper hält den pH-Wert des Blutes in engen Grenzen (7,36–7,44), da Enzyme und Proteinstrukturen pH-sensitiv sind. Neben dem dominanten Bikarbonatpuffer wirken Hämoglobin-, Phosphat- und Proteinpuffer, wobei der Bikarbonatpuffer durch die Kopplung an die Atmung ein offenes, besonders leistungsfähiges System darstellt. Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung erlaubt es, aus pCO2 und HCO3⁻ den pH zu berechnen und damit Störungen zu klassifizieren. Bei jeder Störung kompensiert das jeweils nicht-primär betroffene System gegenläufig: die Lunge reagiert auf metabolische Störungen innerhalb von Minuten, die Niere auf respiratorische Störungen erst nach Tagen durch veränderte HCO3⁻-Rückresorption und H⁺-Sekretion.
Die vier Grundstörungen
Respiratorische Azidose: Hypoventilation → CO2-Anstieg → pH sinkt; renale Kompensation durch vermehrte HCO3⁻-Rückresorption.
Respiratorische Alkalose: Hyperventilation → CO2-Abfall → pH steigt; renale Kompensation durch verminderte HCO3⁻-Rückresorption.
Metabolische Azidose: HCO3⁻-Verlust oder Säureanstieg (z. B. Laktat, Ketonkörper) → pH sinkt; respiratorische Kompensation durch Hyperventilation (Kussmaul-Atmung).
Metabolische Alkalose: HCO3⁻-Anstieg (z. B. Erbrechen, Diuretika) → pH steigt; respiratorische Kompensation durch Hypoventilation.
- ❗ Kompensation normalisiert den pH nie vollständig, sondern nähert ihn nur an
- Anionenlücke = Na⁺ − (Cl⁻ + HCO3⁻), normal 8–16 mmol/l; erhöht bei Laktat-/Ketoazidose
- Bikarbonatpuffer effektiv, weil offenes System: CO2 kann über die Lunge entfernt werden
- Renale Kompensation dauert Tage, respiratorische Kompensation Minuten bis Stunden
- ⚠️ Prüfungsfalle: Bei gemischten Störungen kann der pH trotz massiver Verschiebung normal erscheinen – immer pCO2 UND HCO3⁻ gemeinsam beurteilen
- ⚠️ Verwechslung: Kussmaul-Atmung (tief, regelmäßig) bei metabolischer Azidose nicht mit Cheyne-Stokes-Atmung verwechseln
Quellen
- Schmidt/Lang/Heckmann „Physiologie des Menschen“ (Springer)
- IMPP Gegenstandskatalog GK1 (Erster Abschnitt der Ärztlichen Prüfung)
- Hopkins E. et al., „Physiology, Acid Base Balance“ (StatPearls, NCBI Bookshelf)