Der Base excess im Blut ist eine Labormessgröße der sogenannten

• Blutgasanalyse – einer labordiagnostischen Methode zur Beurteilung der Oxygenierungsleistung der Lungen sowie des Verhältnisses zwischen Säuren und Basen im Blut (sogenannter Säure-Basen-Haushalt).

Für die Blutgasanalyse kommen arterielles bzw. Kapillarblut zum Einsatz. Bei Verwendung von venösem Blut für diese Laboruntersuchung kann zwar eine Beurteilung des Säure-Basen-Haushaltes erfolgen, nicht jedoch der Sauerstoffstatus des Körpers.

Zur Aufrechterhaltung eines normal funktionierenden Stoffwechsels ist im Körper ein ausgewogenes Zusammenspiel zwischen Säuren und Basen wichtig:

• sogenannter Säure-Basen-Haushalt bzw. Säure-Basen-Gleichgewicht.

Die insgesamte Menge an Säuren im Blut (bzw. Körper) spiegelt sich anhand der Konzentration von Wasserstoffionen wider, die mithilfe des folgenden Laborwerts ausgedrückt werden:

• dem pH-Wert des Blutes.

Zur Regulation des Blut-pH-Wertes stehen dem Körper unterschiedliche System zur Verfügung. In diesem Zusammenhang ist die Regulation des Kohlendioxidgehaltes im Blut das wichtigste System, welche vor allem durch die folgenden beiden Organe gewährleistet wird:

• die Lungen (reagieren schnell auf ein Ungleichgewicht im Säure-Basen-Haushalt): Ausscheidung von Säuren durch Abatmung von Kohlendioxid (CO2); sowie
• die Nieren (reagieren träger auf ein Ungleichgewicht im Säure-Basen-Haushalt): durch die Ausscheidung von Wasserstoffionen regulieren die Nieren den Bikarbonathaushalt, welches das wichtigste Puffersystem des Körpers darstellt.

Neben Bikarbonat gibt es im Blut aber auch noch die folgenden weiteren Systeme, welche Wasserstoffionen aufnehmen können („Puffer“):

• Hämoglobin,
• Bluteiweißstoffe (sogenannte „Plasma-Proteine“) sowie
• Phosphat.

Die Summe all dieser Pufferysteme beträgt im Durchschnitt ca. 48 mmol/L, wobei die Abweichung von diesem „Normalwert“ durch die Labormessgröße des Base excess ausgedrückt wird. Der Base excess wird meist durch Kalkulation ermittelt und kann

• positiv (als Ausdruck eines Basenüberschusses) bzw.
• negativ (als Ausdruck eines Säureüberschusses) sein.

Zur Beurteilung des Säure-Basen-Haushalts des Körpers müssen immer die folgenden Laborwerte in Zusammenschau beurteilt und interpretiert werden:

• pH-Wert des Blutes,
• pCO2-Wert des Blutes,
• Bikarbonatwert (HCO3) bzw. Basenüberschuss (BE) des Blutes.

Der Base excess dient genau so wie der Bikarbonatwert im Blut in erster Linie zur Beurteilung der

• sogenannten metabolischen Komponente (bzw. nicht-respiratorischen Komponente) des Säure-Basen-Haushalts, welche in erster Linie durch die Funktion der Nieren bestimmt wird.

Als Ursachen für eine Abweichung der Base-excess-Werte im Blut können die folgenden Störungen zugrunde liegen:

• Störungen des Stoffwechsels (z.B. Diabetes mellitus),
• Nierenfunktionsstörungen,
• Säureverlust bei z.B. übermäßigem Erbrechen (Verlust von Magensaft),
• Leberversagen,
• Erkrankungen der Nebennierenrinde u.v.m.

Generell bedeutet ein erhöhter Base-excess-Wert auf der einen Seite eine Verschiebung des Säure-Basen-Gleichgewichts in Richtung

• „Alkalose“ (Basenüberschuss bzw. Säureverlust).

Auf der anderen Seite bedeuten erniedrigte Base-excess-Werte eine Verschiebung des Säure-Basen-Gleichgewichts in Richtung

• „Azidose“ (Basenverlust bzw. Säureüberschuss).

Bei der Blutgasanalyse handelt es sich um eine einfache und rasch durchführbare labordiagnostische Methode zur Beurteilung der folgenden Körperfunktionen:

• Die Anreicherung des Blutes mit Sauerstoff durch die Lungen (sogenannte „Oxygenierung“) sowie
• das Verhältnis zwischen Säuren und Basen im Blut (sogenannter Säure-Basen-Haushalt).

Zur Durchführung einer Blutgasanalyse muss von der Patientin bzw. dem Patienten arterielles bzw. Kapillarblut gewonnen werden. Dabei wird

• arterielles Blut durch Punktion einer Arterie (z.B. der Arteria radialis am Handgelenk) gewonnen;
• Kapillarblut wird beim Erwachsenen zumeist aus dem Ohrläppchen und bei Neugeborenen sowie Säuglingen aus der Ferse ebenfalls durch Punktion der Haut nach Hyperämisierung (Steigerung der Hautdurchblutung mittels nikotinsäureester-haltigen Salben) gewonnen.

Zur Sammlung des Blutes für die Blutgasanalyse kommen spezielle Abnahmegefäße zum Einsatz, die Lithium-Heparin zur Verhinderung der Blutgerinnung enthalten.

Die Analyse von Blut-pH-Wert (Säure-Basen-Haushalt) und Blutgasen muss immer sofort nach der Gewinnung des Untersuchungsmaterials erfolgen. Idealerweise sollte das Blut sogar noch Körpertemperatur haben. Ein Versand der Blutproben auch innerhalb eines Krankenhauses ist nicht möglich, da dies die Messwerte verfälschen würde. Aus diesem Grund sollte die Blutgasanalyse immer in der unmittelbaren Nähe der entsprechenden Analysegeräte durchgeführt werden – v.a. in

• pulmologischen bzw.
• intermediär- sowie intensivmedizinischen Einrichtungen.

Die Blutgasanalyse selbst erfolgt mithilfe spezieller, hoch automatisierter Blutgasanalyse-Messgeräte. Von diesen Messgeräten wird je nach Gerätetyp eine Reihe von Messwerten erhoben, die in folgenden Gruppen zusammengefasst werden können.

• Zu den Messwerten des Sauerstoffstatus zählen:
  • Sauerstoffpartialdruck (pO2),
  • Sauerstoffsättigung (sO2),
  • Hämoglobin (roter Blutfarbstoff), Hämatokrit,
  • Oxyhämoglobinfraktion (FO2Hb),
  • Sauerstoffgehalt (ctO2) u.v.m.
• Zu den Messwerten des Säure-Basen-Haushalts gehören:
  • pH-Wert des Blutes,
  • Kohlendioxidpartialdruck (pCO2),
  • Bikarbonat (HCO3),
  • Gesamt-CO2 (tCO2),
  • Basenabweichung (B.E.),
  • CO2-Bindungskapazität etc.

Neben diesen Messwerten können mittels moderner Blutgasanalysegeräte oft auch eine Reihe weiterer Laborwerte bestimmt werden, die vor allem in der Notfallmedizin wichtig sind:

• Elektrolyte (Natrium, Kalium, Chlorid, Calcium etc.),
• Glukose (Blutzucker),
• Laktat etc.

Zu den medizinisch-klinischen Einsatzgebieten der Blutgasanalyse zählen die folgenden Bereiche und Fragestellungen:

• Beurteilung der sogenannten „respiratorischen Funktion“ (sprich: der Atmung),
• Überwachung einer Beatmungstherapie,
• Bestimmung des Schweregrades von Störungen im Bereich des Säure-Basen-Haushaltes (sogenannte „Azidose“ bzw. „Alkalose“).

Eine Störung der Oxygenierung des Blutes wird unter dem Begriff der „respiratorischen Insuffizienz“ zusammengefasst, wobei hier unterschiedliche Faktoren bzw. deren Kombination als Ursachen infrage kommen können:

• Erkrankungen der Lunge,
• Störungen der sogenannten „Atempumpe“ (Atemmuskulatur, Atmungssteuerung durch Gehirn und Rückenmark) sowie
• Erkrankungen des Herzens (z.B. Herzinsuffizienz und Lungenödem).

Je nach erkranktem Organ und Schwere der Störung kann es zu einer akuten (meist lebensbedrohlichen) bzw. chronischen Ateminsuffizienz kommen, wobei im Hinblick auf die Therapie in erster Linie eine Behandlung der Grunderkrankung (sogenannte „kausale“ Therapie) erfolgen sollte. Als symptomatische Therapiemaßnahme wird bei respiratorischer Insuffizienz meist eine Beatmungsbehandlung (Mund-Nasen-Masken) durchgeführt.

Sowohl für die Diagnose einer respiratorischen Insuffizienz als auch die weitere Überwachung einer Beatmungsbehandlung kommt der Blutgasanalyse ein hoher Stellenwert zu.

Die Blutgase (Sauerstoff und Kohlendioxid) hängen aber auch unmittelbar mit dem Säure-Basen-Haushalt zusammen. Insbesondere werden durch die Abatmung von Kohlendioxid Säuren aus dem Körper ausgeschieden:

• sogenannte „respiratorische Komponente“ des Säure-Basen-Haushalts.

Daneben existiert das überwiegend durch die Nieren gesteuerte Bikarbonatsystem, welches die

• sogenannte „metabolische Komponente“ des Säure-Basen-Haushalts darstellt.

Je nach dem Verhältnis zwischen Säuren und Basen im Körper sowie dem Einfluss der respiratorischen sowie metabolischen Komponente(n) des Säure-Basen-Haushalts werden in der Medizin die folgenden Störungen unterschieden:

• Azidose (Säurenüberschuss im Körper):
  • metabolische Azidose (z.B. bei diabetischem Koma oder Niereninsuffizienz);
  • respiratorische Azidose (z.B. respiratorische Insuffizienz);
• Alkalose:
  • metabolische Alkalose (z.B. durch Säureverlust bei Erbrechen von Magensaft, hormonproduzierenden Nebennierenrindentumoren etc.);
  • respiratorische Alkalose (z.B. durch sogenannte „Hyperventilation“ – übermäßiges Atmen meist infolge psychischer Störungen).

Auch für die Abklärung dieser Störungen des Säure-Basen-Haushalts kommt der Blutgasanalyse eine große Bedeutung zu. Dies betrifft sowohl die Diagnostik als auch die Überwachung des Säure-Basen-Gleichgewichts im Rahmen therapeutischer Maßnahmen.