Säure-Basen-Haushalt

Zwei transparente Rechenhilfen für die ärztliche Analyse einer bereits erhobenen Säure-Basen-Konstellation.

Schwere Störungen sind zeitkritisch

Bewusstseinsstörung, schwere Atemnot, Kreislaufinstabilität, Krampfanfall, Vergiftungsverdacht, ausgeprägte Azidämie oder eine rasche klinische Verschlechterung erfordern unverzügliche professionelle Beurteilung. Eine Online-Rechnung darf Blutgasanalyse, Laborwiederholung, Überwachung, Ursachensuche oder den Notruf 112 nicht verzögern.

Die beiden Seiten sind keine Selbsttests. Sie ordnen Zahlen mathematisch ein, nachdem Probe, Einheit, Zeitpunkt und primäre Säure-Basen-Störung fachlich bewertet wurden. Ein Ergebnis stellt weder eine Diagnose noch eine Behandlungsanweisung dar. Insbesondere kann eine scheinbar normale Anionenlücke eine Laktat-, Keto- oder toxische Azidose nicht sicher ausschließen.

Die zwei Seiten dieses Bereichs

Elektrolyt- und Delta-Rechnung

Anionenlücke, Albuminkorrektur und Delta-Vergleich

Berechnet die Anionenlücke wahlweise ohne oder ausdrücklich mit Kalium, optional die Figge-Albuminkorrektur und – nur bei passenden Voraussetzungen – ΔAG, ΔHCO₃, Delta-Delta und Delta-Quotient. Der lokale obere Referenzwert bleibt sichtbar und anpassbar, weil Messverfahren und Kaliumkonvention die Normspanne verändern.

Kompensationsrechnung

Winter-Formel

Berechnet bei fachlich bestätigter primärer metabolischer Azidose den erwarteten arteriellen PaCO₂ als 1,5 × HCO₃⁻ + 8 mit dem konventionellen Bereich von ±2 mmHg. Ein zeitnah gemessener arterieller PaCO₂ kann mit diesem Bereich verglichen werden; das Ergebnis benennt nur eine rechnerische Vereinbarkeit.

Die richtige Reihenfolge der Analyse

Eine Säure-Basen-Bewertung beginnt nicht mit einem einzelnen Rechner. Zuerst werden klinische Situation, Probentyp und zeitliche Zusammengehörigkeit der Werte geprüft. Danach wird anhand von pH, PaCO₂ und Bicarbonat eingeordnet, ob Azidämie oder Alkalämie besteht und welcher Prozess primär erscheint. Erst bei einer metabolischen Azidose beantworten Anionenlücke und Winter-Formel ihre jeweils begrenzte Frage.

Die Anionenlücke sucht rechnerisch nach nicht direkt gemessenen Anionen. Die Winter-Formel beurteilt, ob der gemessene arterielle Kohlendioxidpartialdruck innerhalb eines erwarteten Kompensationsbereichs liegt. Beide Ergebnisse sind komplementär, aber nicht austauschbar. Weder eine erhöhte Lücke noch ein abweichender PaCO₂ nennt automatisch die Ursache. Laktat, Ketone, Nierenfunktion, Medikamente, Toxine, Volumenstatus und Verlauf müssen gezielt erhoben werden.

Anionenlücke ohne oder mit Kalium

Die häufigste Konvention lässt Kalium weg: AG = Na − (Cl + HCO₃). Manche Labore oder Lehrtexte verwenden AGK = Na + K − (Cl + HCO₃). Der zweite Wert liegt wegen des Kaliums systematisch höher. Eine Formel mit Kalium darf deshalb nicht mit einem Referenzbereich ohne Kalium kombiniert werden. Die Rechenseite macht die gewählte Konvention sichtbar und setzt lediglich einen editierbaren Startwert; maßgeblich bleibt der lokale Laborbereich.

AG ohne K = Na⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻)
AG mit K = Na⁺ + K⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻)

Für diese monovalenten Ionen sind mmol/l und mEq/l zahlenmäßig gleich. Das beseitigt aber keine methodischen Unterschiede zwischen direkter und indirekter ionenselektiver Messung, Blutgasgerät und Zentrallabor. Werte aus unterschiedlichen Proben oder Zeitpunkten sollen nicht scheinpräzise kombiniert werden.

Albumin verändert die Anionenlücke

Albumin ist ein wichtiges nicht gemessenes Anion. Bei Hypoalbuminämie kann die gemessene Anionenlücke niedriger erscheinen, obwohl zusätzliche Säuren vorhanden sind. Die optionale Korrektur nach Figge verwendet in dieser Implementierung 0,25 mmol/l je g/l Differenz zu 40 g/l: korrigierte AG = gemessene AG + 0,25 × (40 − Albumin). Bei einer Angabe in g/dl entspricht dies dem häufig zitierten Faktor 2,5 gegenüber 4,0 g/dl.

Diese Korrektur ist eine Näherung, keine direkte Messung unbekannter Anionen. Andere Datensätze fanden leicht abweichende Koeffizienten. pH, Phosphat, Messmethode und Population können die Beziehung beeinflussen. Deshalb zeigt der Rechner Rohwert und korrigierten Wert getrennt. Ein normales korrigiertes Ergebnis darf bei klinischem Verdacht weder Laktatmessung noch Toxikologie oder Ketondiagnostik ersetzen.

Delta-Werte nur bei passender Ausgangslage

Der Delta-Vergleich soll bei einer metabolischen Azidose mit erhöhter Anionenlücke nach einer zusätzlichen metabolischen Komponente fragen. Dazu werden der Anstieg der Anionenlücke über den gewählten oberen Referenzwert und der Abfall des Bicarbonats unter den gewählten Bezugswert gegenübergestellt. Der Rechner gibt Delta-Werte nur aus, wenn die verwendete Anionenlücke tatsächlich oberhalb des eingegebenen Referenzwerts und Bicarbonat darunter liegt.

ΔAG = verwendete AG − AG-Referenz
ΔHCO₃ = HCO₃-Referenz − gemessenes HCO₃
Delta-Delta = ΔAG − ΔHCO₃
Delta-Quotient = ΔAG ÷ ΔHCO₃

Feste Quotientenbereiche sind Lehrheuristiken und keine validierte Ja-Nein-Diagnostik. Der Wert wird besonders instabil, wenn ΔHCO₃ nahe null liegt. Ursache, Zeitpunkt, Nierenfunktion, Therapie und Ausgangsbicarbonat beeinflussen die Beziehung. Ein Quotient über zwei passt eher zu zusätzlicher metabolischer Alkalose oder vorbestehend erhöhtem Bicarbonat, beispielsweise bei chronischer respiratorischer Azidose – nicht zu chronischer respiratorischer Alkalose.

Winter-Formel und eingeschlossene Grenzen

Bei fachlich bestätigter primärer metabolischer Azidose sinkt PaCO₂ durch alveoläre Hyperventilation. Die Winter-Formel beschreibt die konventionelle Erwartung: erwarteter PaCO₂ = 1,5 × HCO₃ + 8 mmHg; der Bereich reicht zwei mmHg darunter bis zwei mmHg darüber. Beide Grenzwerte zählen als innerhalb. Ein gemessener Wert oberhalb des Bereichs ist rechnerisch mit einer zusätzlichen primären respiratorischen Azidose vereinbar, ein Wert darunter mit zusätzlicher primärer respiratorischer Alkalose.

„Vereinbar mit“ bedeutet nicht bewiesen. Die Formel setzt eine metabolische Azidose voraus; sie darf nicht genutzt werden, um diese aus einem einzelnen Bicarbonatwert zu diagnostizieren. Der Rechner verlangt deshalb eine ausdrückliche Bestätigung und akzeptiert kein Bicarbonat von 24 mmol/l oder höher. Für den Vergleich ist arterieller PaCO₂ vorgesehen. Venöse Werte, unterschiedliche Probenzeitpunkte, Beatmung und rasche Veränderungen können eine Grenzentscheidung verfälschen.

Azidose und Azidämie unterscheiden

Azidose bezeichnet einen Prozess, der den pH senkt; Azidämie bezeichnet einen tatsächlich erniedrigten Blut-pH. Mehrere Prozesse können gleichzeitig wirken. Eine metabolische Azidose kann durch eine respiratorische Alkalose teilweise oder vollständig überlagert werden, sodass der pH weniger stark erniedrigt oder sogar normal erscheint. Umgekehrt kann eine zusätzliche respiratorische Azidose eine ausgeprägtere Azidämie verursachen.

Deshalb wird nie nur auf den pH geschaut. PaCO₂ und Bicarbonat werden gemeinsam betrachtet, danach werden Anionenlücke, Kompensation und mögliche Mischstörungen geprüft. Klinischer Verlauf und wiederholte Blutgasanalysen sind oft wichtiger als eine isolierte Momentaufnahme.

Ursachen werden nicht vom Rechner ausgewählt

Eine erhöhte Anionenlücke kann unter anderem bei Laktatazidose, Ketoazidose, Nierenversagen oder bestimmten Intoxikationen auftreten. Eine hyperchlorämische metabolische Azidose kann beispielsweise durch gastrointestinale Bicarbonatverluste, renale tubuläre Störungen oder Chloridbelastung entstehen. Diese Beispiele sind keine vollständige Differenzialdiagnose und keine automatische Zuordnung.

Besonders bei möglicher Vergiftung ist zeitkritische Beratung wichtig. Frühe toxische Alkoholaufnahme kann trotz schwerer Gefahr noch keine ausgeprägte Anionenlücke zeigen. Osmolale Lücke, spezifische Analytik, Verlauf und Giftinformationszentrum können erforderlich sein. Bei Lebensgefahr wird 112 gerufen. Ein unauffälliges Online-Ergebnis bietet keine Entwarnung.

Niedrige oder negative Anionenlücke

Eine niedrige oder negative Anionenlücke wird nicht einfach ignoriert. Häufige erste Schritte sind Kontrolle von Probe, Einheiten und Messfehlern sowie die Beurteilung von Albumin. Auch paraproteinbedingte Veränderungen oder nicht gemessene Kationen können relevant sein. Der Rechner diagnostiziert diese Ursachen nicht und erzeugt aus einem negativen Wert keine automatische Krankheitsetikette.

Wenn Ergebnis und klinisches Bild nicht zusammenpassen, wird der Wert wiederholt und mit dem Labor besprochen. Veränderungen des Messverfahrens können Referenzbereiche verschieben. Der persönliche Vorwert und der vom Labor ausgewiesene Bereich helfen mehr als eine universelle Internetgrenze.

Einheiten, Proben und Zeitbezug

WertErforderliche AngabeTypischer Fehler
Natrium, Kalium, Chlorid, Bicarbonatmmol/l aus zusammengehöriger ProbeWerte aus verschiedenen Zeitpunkten kombinieren.
Albuming/l auf der Anionenlücken-Seiteg/dl ohne Umrechnung eingeben.
PaCO₂arterieller Wert in mmHgvenösen pCO₂ als identisch behandeln.
Bicarbonatmmol/l, Methode und Zeitpunkt beachtenSerum-Gesamt-CO₂ und berechnetes BGA-HCO₃ ungeprüft mischen.

Datenschutz und Dokumentation

Beide Rechnungen laufen lokal im Browser. Die Formulare fordern keine Namen, Geburtsdaten oder Patientenkennungen an und senden die eingegebenen Laborwerte nicht an einen Rechenserver. Dennoch gelten die Datenschutzregeln des Geräts und der Einrichtung. Identifizierende Daten gehören nicht in freie Webseitenfelder.

Für klinische Nachvollziehbarkeit werden Probe, Uhrzeit, Einheiten, Formelkonvention, Albuminkorrektur, lokale Referenzwerte und Ergebnis dokumentiert. Eine Zahl ohne Angabe, ob Kalium enthalten war oder welcher AG-Referenzwert verwendet wurde, ist später mehrdeutig. Auch der Rechnerstand und die fachliche Interpretation gehören zur Dokumentation.

Quellenbasis

  1. Figge J, Jabor A, Kazda A, Fencl V. Anion gap and hypoalbuminemia. Crit Care Med. 1998;26:1807–1810. doi:10.1097/00003246-199811000-00019.
  2. Kraut JA, Madias NE. Serum anion gap: its uses and limitations in clinical medicine. Clin J Am Soc Nephrol. 2007;2:162–174.
  3. Albert MS, Dell RB, Winters RW. Quantitative displacement of acid-base equilibrium in metabolic acidosis. Ann Intern Med. 1967;66:312–322.
  4. MSD Manual Profi: Säure-Basen-Störungen.

Redaktioneller Status: Beide direkten Seiten sind vollständig deutsch bearbeitet, mathematisch getestet. Die Bildbereiche bleiben als Platzhalter, bis fachlich geprüfte deutsche Abbildungen vorliegen.

English version

Acid-Base calculators (English version)