Viele lebenswichtige Stoffwechselprozesse werden durch den Säure-Basen-Haushalt geregelt. Der Säure-Basen-Haushalt wird durch den pH-Wert bestimmt. Dieser liegt im Blut in einem sehr engen Bereich zwischen 7,35 und 7,45 vor. Entgleist der pH-Wert außerhalb dieser Grenzen, wäre das nicht mit dem Leben vereinbar. Deshalb muss er ständig exakt reguliert werden. Der Körper schafft es in den meisten Fällen, durch die Funktion verschiedener Organe und die sogenannten Puffersysteme den pH-Wert ziemlich konstant halten [1].

Der pH-Wert

Der Säure-Basen-Haushalt wird wesentlich von der Wasserstoffionenkonzentration (H+-Konzentration) bestimmt und durch den pH-Wert ausgedrückt. Der pH-Wert liegt auf einer Skala von 0 bis 14. Dabei ist ein pH-Wert von 7 neutral. Steigt der pH-Wert über 7, wird von einem basischen oder alkalischen pH-Wert gesprochen. Sinkt er unter 7 ab, wird das Milieu sauer.

Je nach Körperregion finden sich unterschiedliche pH-Werte. Im nüchternen Zustand ist der Magen durch die Magensäure mit einem pH-Wert von 1,5 bis 2 stark sauer. Nur dadurch kann eine normale Verdauung in Gang gesetzt werden. Auch Krankheitserreger, die möglicherweise mit der Nahrung aufgenommen werden, können durch die saure Umgebung unschädlich gemacht werden. Um den Nahrungsbrei weiter verdauen zu können, herrscht im Darm dagegen ein pH-Wert zwischen 7 und 8. Viele Stoffwechselprozesse, Enzymaktivitäten oder Zellfunktionen können nur bei einem Blut-pH-Wert zwischen 7,35 und 7,45 stattfinden. Fällt oder steigt der pH-Wert außerhalb dieser Grenzen, käme der menschliche Organismus in einen lebensbedrohlichen Zustand [1].

Regulationsmechanismen

Damit der pH-Wert in diesem engen Bereich gehalten wird, stehen dem Körper verschiedene Mechanismen zur Verfügung. Die wichtigsten Regulierungsorgane sind die Lunge und die Nieren. Wenn Säuren anfallen, kann die Lunge schnell reagieren und innerhalb weniger Minuten die sauren Abbauprodukte als Kohlendioxid (CO2) abatmen. Auch über die Nieren können sehr effektiv saure Produkte ausgeschieden werden. Die Elimination über die Nieren kann jedoch Stunden bis Tage dauern. Zudem verfügt der menschliche Organismus über sogenannte Puffersysteme. Ein Puffer ist ein System, das einen Säure- oder Basen-Überschuss ausgleichen kann und somit hilft, den pH-Wert konstant zu halten. Die wichtigsten Puffersysteme sind das Bikarbonat-, das Phosphat- und das Proteinat-Puffersystem. Das Hämoglobin in den roten Blutkörperchen kann ebenfalls als Puffer wirken [1][2].

System außer Gleichgewicht

Sinkt der pH-Wert unter 7,35, wird von einer Azidose gesprochen. Eine Alkalose liegt vor, wenn er über 7,45 steigt. Die Störungen können dabei durch die Atmung (respiratorisch) bedingt sein, oder ein Stoffwechselungleichgewicht (metabolisch) als Ursache haben. Bei verschiedenen Atemwegserkrankungen, beispielsweise bei Asthma oder bei einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD: Chronic Obstructive Pulmonary Disease), wird zu wenig CO2 abgeatmet. Dadurch kann der CO2-Gehalt im Blut steigen und der pH-Wert sinkt in den sauren Bereich. Umgekehrt kann bei einer gesteigerten Atmung der pH-Wert steigen, da zu viel CO2 abgegeben wird. Das kann bei einer beispielsweise durch Stress oder in sehr großen Höhenlagen ausgelösten Hyperventilation vorkommen. Die Betroffenen verspüren dann häufig ein Kribbeln, Taubheit und Lähmungsgefühle in den Armen und Beinen. Die Beschwerden können bis zu Schwindel, Sehstörungen und Ohnmacht führen. Auch bei einer schlecht eingestellten Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus) können viele saure Ketonkörper anfallen und der pH-Wert wird zunehmend sauer. Die Patienten weisen häufig unspezifische Symptome auf, wie Verwirrtheit oder Herzrhythmusstörungen bis hin zum Koma [1][3].

Zu beachten

Störungen des Säure-Basen-Haushalts sind oft schwierig zu erkennen. Bei langanhaltendem und starkem Durchfall oder Erbrechen sollte ein Arzt aufgesucht werden. Auch bei Patienten, die unter einer Zuckerkrankheit, Niereninsuffizienz, Leberkrankheit (Leberzirrhose) oder unter einer Überblähung der Lungenbläschen (Lungenemphysem) leiden, kann eine Störung des Säure-Basen-Haushaltes vorliegen.

Quellen

  • [1] Erwin-Josef Speckmann et al.: Physiologie. Elsevier, 2008, S. 519–530.
  • [2] Christian Hick et al.: Intensivkurs Physiologie. Elsevier, 2009, S. 139–141.
  • [3] Markus Kosch, Roland Schäfer: „Störungen des Säure-Basen-Haushalts, Rationale Diagnostik und ökonomische Therapie“, Deutsches Ärzteblatt, 102 (26)/2005, A 1896–1899.