Blutgasanalyse – Abweichung vom Normwert gefährlich?

Die Blutgasanalyse (kurz: ‚BGA‘) ist ein wichtiges Diagnoseinstrument für Ärzte. Seit ihrer Erfindung in den 1960er Jahren hat sie sich zu einem unverzichtbaren Teil der klinischen Diagnostik entwickelt. Da sie innerhalb kürzester Zeit verlässliche Ergebnisse zu mehreren Blutwerten ausgibt, ist sie eine beliebte Untersuchungsmethode. Insbesondere in der Intensiv- und Notfallmedizin müssen viele Entscheidungen unter Zeitdruck getroffen werden. Je mehr Informationen dabei zur Verfügung stehen, desto einfacher wird die Arbeit der Ärzte. Die BGA ist dabei Gold wert. Deswegen sind heutzutage mitunter sogar Rettungs- und Notarztwagen mit einem Analysegerät ausgestattet. Innerhalb weniger Minuten liegen die Ergebnisse vor und erlauben Rückschlüsse auf die Funktion des Herzens und der Lunge. Doch eine BGA verrät noch mehr, denn auch Funktionsstörungen anderer Organe zeigen sich in den Blutgaswerten. Aus diesem Grund lohnt es sich, einen näheren Blick auf dieses wichtige Diagnostiktool zu werfen!

Was ist eine Blutgasanalyse?

Die Blutgasanalyse ist ein automatisierter Labortest, der wichtige Informationen über den Zustand eines Patienten gibt. Zum einen kann man damit im Blut erkennen, wie gut der Patient mit Sauerstoff (sog. ‚O2‘) versorgt wird. Zum anderen wird deutlich, ob die Abgabe von Kohlenstoffdioxid angemessen ist. Der Austausch der beiden Gase findet in der Lunge statt: Beim Einatmen wird Sauerstoff aufgenommen, beim Ausatmen Kohlenstoffdioxid abgegeben.

Die Konzentrationen von Teilchen in Körperflüssigkeiten sind dauerhaften Schwankungen ausgesetzt. Einige Krankheiten können solche Schwankungen auslösen – im Gegenzug helfen die Schwankungen also bei der Diagnose dieser Erkrankungen. Dafür misst die Blutgasanalyse den Säure-Basen-Haushalt des Blutes und erlaubt Rückschlüsse auf die Funktion der Nieren und der Leber. Die Zuckerkrankheit Diabetes mellitus ist ein Beispiel für eine Krankheit, die eine Übersäuerung des Körpers auslösen kann.

Besonders häufig wird die BGA bei Patienten mit Atmungsstörungen eingesetzt. Die Werte der BGA erlauben schnelle Rückschlüsse auf die respiratorische (‚die Atmung betreffend‘) Situation des Patienten. Falls ein Patient künstlich beatmet werden muss, erkennen Pflegekräfte und Ärzte an der BGA, ob die Beatmungsparameter richtig eingestellt sind.

Wie wird eine Blutgasanalyse durchgeführt?

Eine Blutgasanalyse kann mit Blut aus Arterien (sauerstoffreich), Venen (sauerstoffarm) oder Kapillaren durchgeführt werden. Dabei muss man berücksichtigen, dass der Sauerstoffgehalt je nach Entnahmestelle variieren kann.

Eine kapilläre Blutentnahme wird häufig am Ohrläppchen durchgeführt. Oft trägt das Fachpersonal dazu eine durchblutungssteigernde Creme auf das Ohrläppchen auf und entnimmt wenig später eine winzige Blutprobe. Dieses Blut wird in das Messgerät gegeben. In einigen Fällen kann das Blut auch direkt aus einer Unterarmarterie gewonnen werden. Der geringe Aufwand und die Geschwindigkeit, mit der die Ergebnisse zur Verfügung stehen, sind die großen Vorteile der BGA.

Welche Werte werden gemessen?

In der BGA werden verschiedene Werte gemessen, die Rückschlüsse auf die Gesundheit des Patienten zulassen. Folgende Werte haben für die klinische Diagnostik eine hohe Relevanz:

• 1. Sauerstoffpartialdruck (pO2)
• 2. Sauerstoffsättigung
• 3. Kohlenstoffdioxidpartialdruck (pCO2)
• 4. pH-Wert
• 5. Hämoglobin-Wert (Hb-Wert)
• 6. Bikarbonatwert
• 7. Basenexzesswert (BE), auch Basenüberschuss genannt

Beachten Sie, dass sich die im Laufe des Artikels genannten Normwerte auf eine arterielle Blutgasanalyse beziehen und je nach Quelle variieren können.

1. Sauerstoffpartialdruck (pO2)

Der Sauerstoffpartialdruck, der sogenannte pO2, ist ein Indikator für den gelösten Sauerstoff im Blut. Sauerstoff wird in der Lunge aufgenommen. Funktionsstörungen der Lunge können deswegen sehr gut an diesem Wert erkannt werden. In der Lunge wird der eingeatmete Sauerstoff über die Lungenbläschen ins Blut abgegeben. Das Herz pumpt dann dieses sauerstoffreiche Blut durch den Körper und versorgt auf diese Weise die Organe mit Sauerstoff. Der Sauerstoffpartialdruck wird in Millimeter Quecksilbersäule (mmHg) gemessen und sollte möglichst über 65 mmHg liegen. Bei Werten darunter fällt die Sauerstoffsättigung im Blut rapide ab und der Körper wird unterversorgt. Der Sauerstoffpartialdruck im arteriellen Blut hängt unter anderem vom Alter ab.

2. Sauerstoffsättigung

Die Sauerstoffsättigung ist der zweite wichtige Wert, der bei einer BGA gemessen wird. An ihm kann man ablesen, wieviel Prozent des Sauerstoffs vom Hämoglobin im Blut aufgenommen werden. Die Normwerte liegen zwischen 95 und 99 %.

3. Kohlenstoffdioxidpartialdruck (pCO2)

Der nächste relevante Wert ist der Kohlenstoffdioxidpartialdruck, der pCO2. Um diesen Wert zu verstehen, ist es wichtig, die Atmung zu verstehen: Denn obwohl auch die Aufnahme von Sauerstoff eine wichtige Funktion der Atmung ist, ist die Abgabe von Kohlenstoffdioxid genauso erforderlich. Das Gas bildet sich in den Zellen und muss den Körper verlassen – und zwar über die Lunge. Doch warum ist es so wichtig, dass CO2 beim Ausatmen abgegeben wird?

Kohlenstoffdioxid ist sauer. Liegt zu viel davon vor, wird der pH-Wert des Körpers gesenkt. Dadurch kommt es zur Beeinflussung von Stoffwechselprozessen. Ein Unterangebot von CO2 führt dazu, dass der Körper basisch wird, was sich ebenfalls negativ auswirkt. Aus diesem Grund spielt die Atmung eine zentrale Rolle. Durch die Abgabe der richtigen Menge CO2 (über die Atmung) reguliert der Körper eigenständig den pH-Wert. Der pCO2-Wert gibt also Aufschluss darüber, wieviel CO2 der Körper ausscheidet. Der Normwert liegt bei ca. 32 – 45 mmHg. Chronische Erkrankungen wie COPD können für eine Verschiebung des Wertes sorgen. Deutliche Abweichungen von den Normwerten bedeuten im Regelfall Lebensgefahr. Im Gegensatz zum Sauerstoffpartialdruck ist der Kohlenstoffdioxidpartialdruck altersunabhängig.

4. pH-Wert

Ein weiterer Messwert in der Blutgasanalyse ist der bereits genannte pH-Wert. Dieser Wert misst, wie viele Wasserstoff-Teilchen (sog. ‚Ionen‘) im Blut sind. Hier liegt der Normbereich zwischen 7,35 und 7,45. Sollte der Wert unter 7,35 fallen, spricht man von einer Azidose. Der Körper ist sauer. Andersherum spricht man von einer Alkalose, falls der Wert über 7,45 steigt. Der Wert ist deshalb so wichtig, weil er viele Vorgänge im Körper reguliert. Eine Verschiebung des pH-Wertes kann Veränderungen der Blutsalze (sog. ‚Elektrolyte‘), des Blutdrucks und des Blutzuckers auslösen.

Der Wert bestimmt außerdem, wie gut der Sauerstoff im Blut wieder abgegeben wird. Damit die Organe mit Sauerstoff versorgt werden, muss dieser ‚bereit‘ sein, in das Organ überzugehen. Eine Veränderung des pH-Wertes kann dazu führen, dass die Sauerstoffteilchen bevorzugt im Blut bleiben oder schon vorzeitig abgegeben werden und das Zielorgan gar nicht erreichen. Beides führt zu einer Sauerstoff-Unterversorgung der Organe.

5. Hämoglobin-Wert (Hb)

Es handelt sich dabei um den Farbstoff der roten Blutkörperchen (sog. ‚Erythrozyten‘). Das Molekül dient dem Sauerstofftransport. Die BGA misst auch diesen Wert, denn zu niedrige Werte können auf Anämien, Blutungen und andere Erkrankungen wie Morbus Crohn oder eine Niereninsuffizienz hinweisen. Bei starken Rauchern oder Menschen mit Lungenerkrankungen kann der Wert erhöht sein, um die Sauerstoffversorgung aufrecht zu erhalten.

In der Video-Visite erklärt Dr. Dr. Weigl die Funktion von Hämoglobin und wie der Hämoglobin-Wert beeinflusst wird. Erfahren Sie außerdem, wie Sie den Hb-Wert steigern können.

6. Bikarbonatwert (HCO3-)

Der Bikarbonatwert, oder auch HCO3--Wert, ist entscheidend für den pH-Wert des Körpers. Bikarbonat ist basisch und wirkt als Puffer, um den Säure-Basen-Gehalt des Blutes im Gleichgewicht zu halten. Auf diese Weise wird einer Übersäuerung vorgebeugt. Steigt das CO2 im Blut, steigt kurz darauf auch das HCO3- an und nimmt die sauren H+-Ionen auf. Man spricht deshalb auch von einem Bikarbonatpuffer, denn das Bikarbonat puffert so den pH-Wert. Der Bikarbonatwert wird bei der BGA nicht gemessen, sondern errechnet. Aus diesem Grund unterscheidet man einen aktuellen Wert von einem Standardwert. Während der aktuelle Wert stärkeren Schwankungen unterliegt, geht der Standardwert immer von einem idealen CO2-Wert aus und kann so auf generelle Stoffwechselstörungen hinweisen. Nieren- oder Leberinsuffizienz führen zu steigenden Bikarbonatwerten (> 26 mmol/L) – Diuretika wie beispielsweise Torasemid senken sie (< 22 mmol/L).

7. Basenexzesswert (BE)

Wie viele Pufferbasen im Blut vorkommen, gibt der Basenexzesswert an. Nierenerkrankungen oder Lungenfunktionsstörungen können den BE senken. Dann liegen vermehrt Säuren vor und das Blut kann übersäuern. Der Normwert liegt bei -2 bis +2 mmol pro Liter, alles darunter weist auf eine Azidose hin – Werte darüber auf eine Alkalose.

Weitere Messwerte

Moderne Geräte können teilweise noch weitere Parameter bestimmen. Neben dem Säure-Basen-Haushalt können diese Aufschluss über den Elektrolythaushalt oder den Laktatwert geben. Es gibt vier verschiedene Störungen des Säure-Basen-Haushaltes:

• metabolische Alkalose
• metabolische Azidose
• respiratorische Alkalose
• respiratorische Azidose

Störungen des Säure-Basen-Haushaltes

Metabolische Alkalose

Bei einer Alkalose liegt der pH-Wert über 7,45 und das Blut ist basisch. Bei einer metabolischen Alkalose liegt die Ursache im Stoffwechsel (sog. ‚metabolisch‘). Eine Alkalose kann durch eine Erhöhung des Bikarbonats im Blut oder eine Verringerung der verfügbaren H+-Ionen entstehen. Dies kann beispielsweise passieren, wenn im Rahmen einer medizinischen Behandlung zu viel Natriumbikarbonat verabreicht wird.

Citrat ist ein weiterer Wirkstoff, der den Bikarbonatspiegel im Körper erhöht. Es kommt beispielsweise in Blutkonserven vor oder wird bei der Citratdialyse genutzt, damit das Blut nicht gerinnt. Erbrechen oder die Einnahme von Diuretika können dazu führen, dass die Konzentration der H+-Ionen so weit sinkt, dass eine Alkalose eintritt. Wie bereits erwähnt, kann das Blut auch bei Nieren- oder Leberinsuffizienz basisch werden. In einigen Fällen kann die pH-Wert-Erhöhung neurologische Symptome wie Verwirrtheit oder Sehstörungen hervorrufen Eine Alkalose steigert außerdem das Risiko für Arrhythmien, sorgt nebenbei aber auch für Hypoventilation: Darunter versteht man vermindertes Atmen. Es fällt vermehrt CO2 an, sodass der pH-Wert weniger basisch wird.

Metabolische Azidose

Eine metabolische Azidose ist das genaue Gegenteil der Alkalose. Der pH-Wert ist kleiner als 7,35, da sich vermehrt Säuren ansammeln oder Basen verloren gehen. Kurz gesagt handelt es sich um eine Übersäuerung des Blutes, die vom Stoffwechsel ausgelöst wird. Dies kann zu einer verstärkten Arrhythmieneigung führen, also Herzrhythmusstörungen hervorrufen. Außerdem sinkt die Herzkontraktilität, was bedeutet, dass sich das Herz nicht mehr so stark zusammenzieht. Daraus ergibt sich eine Abnahme der Pumpleistung und des Blutflusses. Erkrankungen wie Diabetes mellitus, Niereninsuffizienz oder eine Dehydration sind mögliche Ursachen für eine metabolische Azidose. Außerdem kann starker Durchfall (sog. ‚Diarrhoe‘) den pH-Wert stark erniedrigen.

Respiratorische Alkalose

Die dritte mögliche Störung ist eine respiratorische Alkalose. Dabei liegt der pH-Wert über 7,45 und der CO2-Wert unterhalb von 32 mmHg. Die Ursache ist in diesem Falle atmungsbedingt (sog. ‚respiratorisch‘). Bei einer Hyperventilation kommt es zu einem vermehrten Abatmen von CO2, beispielsweise aufgrund von Panik.

Respiratorische Azidose

Das Gegenteil einer respiratorischen Alkalose ist eine respiratorische Azidose. Dazu kommt es, wenn nicht genug CO2 ausgeschieden wird – beispielsweise, wenn zu wenig geatmet wird (sog. ‚Hypoventilation‘). Der pH-Wert liegt unter 7,35, der pCO2 über 45 mmHg. Ursachen für eine Hypoventilation können Störungen des zentralen Nervensystems sein. Die Medulla oblongata, das sogenannte Markhirn, kontrolliert die Atmung. Nach einem Trauma, bei Hirntumoren oder durch Narkotika kann dessen Funktion eingeschränkt sein. Bei einigen Nervenerkrankungen kann die Atemmuskulatur im schlimmsten Fall sogar komplett gelähmt werden.