Stoffwechsel und pH-Wert

In den etwa 70 Billionen (70.000.000.000.000) Körperzellen eines erwachsenen Menschen finden laufend biochemische Reaktionen statt. Man nennt das allgemein Stoffwechsel. Blut, Lymphe sowie die Flüssigkeit zwischen und in den einzelnen Zellen sorgen für den Austausch von Sauerstoff, Kohlendioxid, Nährstoffen und Stoffwechselendprodukten.

Die bestmögliche Funktion jeder einzelnen Körperzelle ist daher abhängig vom funktionierenden Transfer und von einer fein austarierten Balance zwischen ihnen. 74 Milliarden (74.000.000.000) Zellen sterben täglich ab. Der Körper ersetzt sie durch eben so viele neue. Die reihen sich alle wieder problemlos in dieses 'Stoffwechselkonzert' ein.

Das richtige Wirken und Zusammenspiel der Zellen ist u. a. stark abhängig von der richtigen Balance im Säure-Basen-Haushalt. Der Körper muss deshalb durch vielfältige Regulations- und Puffermechanismen dieses Gleichgewicht immer gewährleisten. Die Messgröße dafür ist der pH-Wert in einer Mess-Skala von 1 bis 14. 'pH' bedeutet potentia Hydrogenii (lat.: Potentia = Macht, Kraft, Konzentration) der Wasserstoffionen (lat.: Hydrogenium = Wasserstoff). Bei einem pH-Wert von 7,0 ist die Lösung neutral, d. h. es liegen gleich viel saure und basische Anteile vor. Eine saure Verbindung weist einen pH-Wert unter 7,0 auf, eine basische hat einen über 7,0. Reines Wasser hat meist einen pH-Wert von 7,0. Je niedriger der pH-Wert ist, desto saurer ist die Lösung.

Die Blutgasanalyse (BGA) ist eine Untersuchung, bei der der Säure-Basen-Haushalt und der Gasaustausch im Blut gemessen werden. Dabei werden verschiedene Parameter wie der pH-Wert, der Partialdruck von Sauerstoff (pO₂) und Kohlenstoffdioxid (pCO₂), der Bikarbonatgehalt (HCO₃^-) und der Sauerstoffgehalt im Blut (O₂-Sättigung) bestimmt. Die BGA ist ein wichtiges diagnostisches Instrument, um den Zustand von Patienten mit Atemwegs- oder Lungenerkrankungen zu beurteilen. Auch bei Patienten, die beatmet werden oder eine Sauerstofftherapie benötigen, wird die Blutgasanalyse regelmäßig durchgeführt, um den Therapieerfolg zu überwachen.

Die Blutgasanalyse wird in der Regel mit einer arteriellen Blutprobe durchgeführt, die aus der Arterie am Handgelenk (Arteria radialis) oder der Leiste (Arteria femoralis) entnommen wird. Dabei wird die Einstichstelle vorab desinfiziert und betäubt. Venöses Blut kann bei bestimmten Fragestellungen ebenfalls verwendet werden (sog. venöse BGA). Darüber hinaus wird in der Praxis häufig Kapillarblut aus der Fingerbeere oder auch aus dem Ohrläppchen, 10 min nach Hyperämisierung, entnommen. Blutgasanalysen sollten immer unmittelbar nach der Abnahme analysiert werden. Ein Versand der Probe ist nicht möglich. Die Auswertung der Blutprobe erfolgt maschinell und dauert in der Regel wenige Minuten.

Die Ergebnisse der Blutgasanalyse geben Aufschluss darüber, ob der Patient ausreichend mit Sauerstoff versorgt ist und ob der Gasaustausch in den Lungen effektiv stattfindet. Auch der Säure-Basen-Haushalt des Körpers kann durch die Blutgasanalyse beurteilt werden, indem der pH-Wert und der Bikarbonatgehalt gemessen werden. Abweichungen von den normalen Werten in der Blutgasanalyse können auf verschiedene Erkrankungen hinweisen. So können beispielsweise niedrige Sauerstoffwerte auf eine Lungen- oder Herzkrankheit hindeuten, während hohe CO₂-Werte auf eine verminderte Atmung oder eine Störung des Gasaustauschs hinweisen können.

Eine Blutgasanalyse kann Aufschluss über die Ursache einer bestehenden Azidose und Alkalose geben. Mithilfe der Ergebnisse kann man zwischen respiratorischen und metabolischen Störungen im Säure-Basen-Haushalt unterscheiden.

Die roten Blutkörperchen, auch Erythrozyten genannt, sind für den Sauerstofftransport im Körper verantwortlich. Sie binden Sauerstoff in den Lungen und transportieren ihn zu den Körpergeweben, wo er für die Energiegewinnung benötigt wird. Eine Azidose kann den Sauerstofftransport der roten Blutkörperchen beeinträchtigen, indem sie die Form und Funktion der Erythrozyten verändert. Eine Azidose kann dazu führen, dass die roten Blutkörperchen verklumpen und sich nicht mehr frei im Blutstrom bewegen können. Dies kann den Sauerstofftransport beeinträchtigen und zu Gewebehypoxie führen. Müdigkeit, Schwindel und anderen Symptomen treten dannauf. Darüber hinaus kann eine Azidose auch die Enzymaktivität in den roten Blutkörperchen beeinträchtigen, was zu einer verminderten Produktion von ATP, der Hauptenergiequelle der Zellen, führt. Dies kann die Funktion der Erythrozyten beeinträchtigen und ihre Lebensdauer verkürzen.

Damit sich also Enzyme und Blutzellen im Blut wohlfühlen und gut arbeiten, „puffert“ unser Körper Säuren und Basen ab, die wir mit der Nahrung aufnehmen oder durch Muskelarbeit gebildet werden. Abpuffern bedeutet, dass die sauren oder basischen Substanzen im Blut so verändert werden, dass sie ihre sauren oder basischen Eigenschaften verlieren und sich ihr pH-Wert in den neutralen Bereich bewegt. Der Körper hat dazu spezielle Puffersubstanzen, z. B. Bikarbonat.