Werte wirklich verstehen

Dein Weg durch die BGA

Lernziel: Du kannst deinen Lernweg vom Messwert bis zum Fall überblicken.

Der Lernweg

Kapitel	Was wird aufgebaut?
G01 · Physiologie und Messung	H⁺ und pH → CO₂ → Bikarbonat und Niere → gemeinsame Beziehung; Sauerstoffwerte, Proben und Messgrenzen.
G02 · Systematische Interpretation	Einzelne primäre Störungen → Gegenregulation → Winters und weitere Näherungen → eigene begründete Befundung.
G03 · Metabolische Azidose	Anionenlücke und Albumin → Säurezufuhr oder Basenverlust → renale und toxikologische Muster → Delta und Ursachenbehandlung.
G04 · Alkalose und respiratorische Störungen	Auslöser und Fortbestehen der Alkalose → Urin-Chlorid und Therapieprinzipien → Atemstörungen im zeitlichen Verlauf.
G05 · Klinische Integration	Widersprüchliche Daten, gemischte Störungen und Verlauf → nächster klinischer Schritt → Befundvorstellung und verständliche Patientenerklärung.

Der Lernweg als Übersicht: Die Stationen 1–5 entsprechen G01–G05. Die Zahlen in jeder Station sind die Arbeitswerte und Näherungen, die im jeweiligen Kapitel hergeleitet werden; die Ergebniszeile zeigt, was am Ende zu deinem Befund gehört.

Quelle: eigene Darstellung.

Du brauchst beim Einstieg keine sichere BGA-Routine. Allgemeine ärztliche Grundkenntnisse werden vorausgesetzt; die für den jeweiligen Schritt nötigen BGA-Begriffe werden erklärt. Die Fälle werden erst komplexer, nachdem ihre einzelnen Beziehungen aufgebaut wurden.

Die Einstiegsvoraussetzungen auf einen Blick:

Beim Einstieg	Was das für dich heißt
Vorausgesetzt	Allgemeine ärztliche Grundkenntnisse
Nicht vorausgesetzt	Eine sichere BGA-Routine
Wird erklärt	Die für den jeweiligen Schritt nötigen BGA-Begriffe
Aufbau der Fälle	Komplexer erst, nachdem ihre einzelnen Beziehungen aufgebaut wurden

Eine Probe, mehrere klinische Fragen

BGA bedeutet Blutgasanalyse. Ein Analysegerät untersucht eine kleine Blutprobe. Der Befund hilft dir bei drei Fragen: Wie gelangt Sauerstoff ins Blut? Wird Kohlendioxid ausreichend entfernt? Wie ist der Säure-Basen-Haushalt?

Reale arterielle Blutprobe in einer BGA-Spritze. Anders als der Fingerclip benötigt die BGA eine Blutprobe; das Analysegerät misst daraus Blutgase und Säure-Basen-Werte.

Quelle: Foto „Arterial blood for arterial bloog gas analysis“ (Flickr), jlcampbell104, Public Domain Mark 1.0; unverändert, als WebP gespeichert.

Wir bauen die Bedeutung jeder Zahl auf. Du musst die Abkürzungen beim Einstieg noch nicht beherrschen. Zuerst kommen H⁺ und pH, dann CO₂, Bikarbonat und die Niere. Danach verbinden wir diese Größen und lernen die Sauerstoffwerte kennen.

Die drei Leitfragen und die Werte, die du dafür kennenlernst:

Frage	Wichtige Angaben
Wie gelangt Sauerstoff ins Blut?	pO₂, Sättigung, Hb
Wird Kohlendioxid ausreichend entfernt?	pCO₂
Wie ist der Säure-Basen-Haushalt?	pH, HCO₃⁻, SBE

Dein Lernweg in G01: von H⁺ und pH über CO₂, Bikarbonat und Sauerstoff bis zur Probe und zum geordneten Befund.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

So arbeitest du mit den Schritten

Eine kurze Erklärung führt einen Gedanken ein. Ein gelöstes Beispiel zeigt, wie man damit arbeitet. Danach bearbeitest du eine neue Aufgabe.

Abbildung: Vom erklärten Gedanken zur eigenen Anwendung. Quelle: eigene Darstellung.

Bei einer freien Antwort formulierst du zuerst selbst. Anschließend vergleichst du deine Begründung mit der Musterlösung. Kannst du den entscheidenden Zusammenhang noch nicht erklären, lies die zugehörige Erklärung erneut und versuche das weitere Beispiel. Ein Klick allein zeigt noch kein Verständnis.

Abbildung: Bei einer Erklärungslücke gezielt zurückgehen. Quelle: eigene Darstellung.

So sind die Schritte aufgebaut:

Schritt	Was du tust
Erklärung	einen Gedanken lesen und am Beispiel nachvollziehen
Auswahlaufgabe	eine Antwort wählen und die Rückmeldung zu jeder Option lesen
Eigene Begründung	zuerst selbst formulieren, dann mit der Musterlösung vergleichen
Zusätzliche Wiederholung	dasselbe Prinzip an einem neuen Beispiel festigen

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Was bedeutet H⁺?

Lernziel: Du kannst Säure, Base und H⁺ in einem einfachen Beispiel unterscheiden.

Säure und Base beschreiben eine Übergabe

H⁺ bezeichnet ein positiv geladenes Wasserstoffion. In wässriger Lösung ist es an Wassermoleküle gebunden; in der Medizin schreiben wir dafür kurz H⁺.

Abbildung: Vom Zeichen zur chemischen Funktion. Quelle: eigene Darstellung.

Eine Säure kann H⁺ abgeben; eine Base kann H⁺ aufnehmen. Diese Unterscheidung erklärt später, warum zusätzliche Säure oder der Verlust einer Base den Säure-Basen-Haushalt verändern kann.

Die drei Begriffe im Überblick:

Begriff	Bedeutung
H⁺	positiv geladenes Wasserstoffion; in wässriger Lösung an Wasser gebunden
Säure	kann H⁺ abgeben
Base	kann H⁺ aufnehmen

Warum die Bindung wichtig ist

Gibt eine Säure H⁺ ab, kann eine vorhandene Base einen Teil davon binden. Dann steigt der wirksame, nicht gebundene H⁺-Anteil weniger stark. Ist die Aufnahmekapazität begrenzt, bleibt bei weiterer Säurezufuhr mehr H⁺ wirksam.

Säure gibt H⁺ ab, Base nimmt H⁺ auf. Ist die Aufnahmekapazität begrenzt, bleibt ein Teil des H⁺ frei wirksam.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

Die klinische Frage lautet daher nicht nur: „Wie viel Säure entsteht?“, sondern auch: „Wie viel kann gebunden oder entfernt werden?“ Als Nächstes lernen wir die Zahl kennen, die die H⁺-Wirkung beschreibt: den pH.

Zur Größenordnung: Der Stoffwechsel bildet täglich etwa 15 000 mmol CO₂, das die Lunge abatmet, und etwa 1 mmol/kg nichtflüchtige Säure, vor allem aus dem Eiweißabbau, die die Nieren ausscheiden. Bis dahin binden Puffer einen Teil des H⁺.

Abbildung: Säurebelastung mit Mengen und Ausscheidungswegen erschließen. Quelle: eigene Darstellung.

Zwei Fragen an jede Säurebelastung:

Frage	Worauf sie zielt
Wie viel Säure entsteht?	Menge der gebildeten oder zugeführten Säure
Wie viel kann gebunden oder entfernt werden?	verfügbare Basen und Wege, Säure zu entfernen

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Was zeigt der pH?

Lernziel: Du kannst pH-Werte einordnen und ihre Beziehung zu H⁺ erklären.

Der pH beschreibt den Säuregrad

Der pH ist eine Zahl für den Säuregrad einer Lösung. Er wird ohne Einheit angegeben. Je mehr wirksames H⁺ vorhanden ist, desto niedriger ist der pH. Weniger wirksames H⁺ bedeutet einen höheren pH.

Aktivität meint hier, wie wirksam H⁺ in der Lösung vorliegt. Die Skala ist logarithmisch: Eine ganze pH-Stufe entspricht einer zehnfachen Änderung der H⁺-Aktivität. Für die erste Befundung reicht die Richtung: mehr H⁺ → pH sinkt. Als Merkhilfe: 0,3 pH-Einheiten entsprechen ungefähr einer Verdopplung der H⁺-Aktivität.

Abbildung: Eine pH-Stufe als logarithmischen Unterschied lesen. Quelle: eigene Darstellung.

Die beiden Begriffe trennen Messzahl und chemische Wirksamkeit.

Begriff	Bedeutung
pH	Einheitenlose Zahl für den Säuregrad
H⁺-Aktivität	Wirksamkeit von H⁺ in der Lösung
Ganze pH-Stufe	Zehnfache Änderung der H⁺-Aktivität

Ein Bereich statt einer einzelnen Idealzahl

Für die arteriellen Erwachsenenbeispiele verwenden wir pH 7,35–7,45 als Referenzbereich. Arteriell bedeutet: Blut aus einer Arterie; die Probearten erklären wir noch genauer.

Ein pH von 7,30 liegt unter 7,35. Das Blut ist damit saurer als in diesem Referenzbereich. Ein pH von 7,50 liegt darüber. Diese Einordnung beschreibt zunächst den Messwert, noch keine Ursache.

Abbildung: Der pH ordnet den Messwert ein; Ursache und Zahl der beteiligten Prozesse bleiben offen. Quelle: eigene Darstellung.

„Saurer“ bezieht sich hier auf den Blutreferenzbereich. Auch ein pH von 7,30 liegt chemisch über dem Neutralpunkt 7; für Blut ist er trotzdem pathologisch niedrig. Es werden zwei verschiedene Bezugsmaßstäbe verglichen.

Der Blutreferenzbereich ist ein schmaler Ausschnitt der chemischen pH-Skala: 7,30 liegt chemisch über 7, für Blut aber unter dem Referenzbereich.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

pH und H⁺: entgegengesetzte Richtung. Eigene schematische Lehrgrafik, medeKI, 16.09.2026.

So liest du das Bild: Lies von oben nach unten: Obwohl die pH-Zahl steigt, nimmt der H⁺-Anteil ab. Die Konzentrationswerte veranschaulichen die logarithmische Beziehung näherungsweise; der pH ist über die Aktivität definiert. Diese Zahlen musst du nicht auswendig lernen.

Einordnung einiger arterieller pH-Werte zum Referenzbereich 7,35–7,45:

pH	Lage zum Referenzbereich	H⁺-Wirkung im Vergleich zu 7,40
7,20	darunter	höher
7,30	darunter	höher
7,40	innerhalb	Vergleichswert
7,50	darüber	niedriger

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Messwert und Prozess

Lernziel: Du kannst Azidämie von Azidose und Alkaliämie von Alkalose trennen.

Das Ergebnis bekommt einen Namen

Ein arterieller pH unter 7,35 heißt Azidämie. Ein pH über 7,45 heißt Alkaliämie. Diese Wörter beschreiben, wo der gemessene pH liegt.

Azidose heißt dagegen: ein Vorgang wirkt pH-senkend. Alkalose heißt: ein Vorgang wirkt pH-steigernd. Die Endung allein ist also nicht nebensächlich: Messzustand und Vorgang sind verschiedene Aussagen.

Vier Begriffe auf zwei Ebenen:

Begriff	Ebene	Bedeutung
Azidämie	Messzustand	arterieller pH unter 7,35
Alkaliämie	Messzustand	arterieller pH über 7,45
Azidose	Vorgang	wirkt pH-senkend
Alkalose	Vorgang	wirkt pH-steigernd

Ein normaler pH beantwortet nur eine Frage

Bei pH 7,29 ist der aktuelle Messzustand klar: Azidämie. Um den Prozess zu benennen, brauchen wir weitere Angaben.

Abbildung: Ein konkreter Messzustand vor der Prozessfrage. Quelle: eigene Darstellung.

Die Trennung hilft besonders bei gegenläufigen Einflüssen. Ein pH-senkender und ein pH-steigernder Prozess können gleichzeitig wirken; der gemessene pH zeigt ihr gemeinsames Ergebnis. Ein Wert im Referenzbereich beweist deshalb weder Gesundheit noch automatisch zwei Störungen. Die genauen Kombinationen bauen wir in G02 auf.

Abbildung: Einen pH im Referenzbereich vorsichtig einordnen. Quelle: eigene Darstellung.

Messzustand und Vorgang: Der gemessene pH zeigt das gemeinsame Ergebnis aller gleichzeitig wirkenden Vorgänge.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

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CO₂ vom Gewebe zur Ausatemluft

Lernziel: Du kannst CO₂-Transport und alveoläre Ventilation mit dem pCO₂ verbinden.

CO₂ entsteht im Stoffwechsel

Zellen gewinnen Energie, indem sie Nährstoffe umsetzen. Dabei entsteht unter anderem Kohlendioxid, kurz CO₂. Es muss aus dem Körper entfernt werden.

Das Blut bringt CO₂ aus den Geweben zur Lunge. Dort gelangt CO₂ in die Alveolen, die kleinen luftgefüllten Lungenbläschen. Beim Ausatmen verlässt es den Körper.

In Ruhe bildet ein Erwachsener etwa 200 ml CO₂ pro Minute. Im Blut wird es zu etwa 70 % als Bikarbonat, zu etwa 20 % an Hämoglobin gebunden und zu etwa 10 % physikalisch gelöst transportiert; der gelöste Anteil bestimmt den gemessenen pCO₂.

Abbildung: Transportformen des CO₂ vom Gewebe zur Lunge. Quelle: eigene Darstellung.

Drei Orte verbinden

Der Weg lautet: Gewebe → Blut → Lungenbläschen → Ausatemluft. Die Pfeile bedeuten hier Transport.

Beispiel: Die Zellen produzieren weiterhin CO₂, aber die Luft in den Lungenbläschen wird zu wenig erneuert. Dann kann weniger CO₂ abgegeben werden. CO₂ kann sich im Blut ansammeln. Nicht nur seine Herstellung, sondern auch seine Entfernung bestimmt den Befund. Auch die Bildung kann steigen, etwa bei Fieber oder starker Muskelarbeit; dann braucht es mehr Abatmung, um den pCO₂ zu halten.

Abbildung: Bildung und Entfernung bestimmen gemeinsam den pCO₂. Quelle: eigene Darstellung.

Wirksame Belüftung heißt alveoläre Ventilation

Ventilation bedeutet Belüftung. Für die CO₂-Abgabe zählt, wie viel frische Luft pro Zeit die am Gasaustausch beteiligten Alveolen erreicht.

Ein Teil jedes Atemzugs bleibt in den luftleitenden Wegen. Dieser anatomische Totraum nimmt nicht unmittelbar am Gasaustausch teil. Auch belüftete, aber unzureichend durchblutete Alveolen können zur wirkungslosen Belüftung beitragen. Zusammen sprechen wir vom physiologischen Totraum.

Die Totraumbegriffe unterscheiden luftleitende Wege und den gesamten unwirksamen Anteil.

Begriff	Enthaltene Anteile
Anatomischer Totraum	Luftleitende Wege ohne unmittelbaren Gasaustausch
Physiologischer Totraum	Anatomischer Anteil plus belüftete, unzureichend durchblutete Alveolen

Darum reicht die Atemfrequenz als Maß nicht aus: Bei schneller, sehr flacher Atmung kann trotz vieler Atemzüge zu wenig frische Luft wirksam am Gasaustausch teilnehmen.

Ein Rechenbeispiel: Der anatomische Totraum beträgt beim Erwachsenen etwa 150 ml (rund 2 ml/kg). Bei 12 Atemzügen à 500 ml erreichen 4,2 l/min die Alveolen, bei 30 Atemzügen à 200 ml nur 1,5 l/min – obwohl beide Male 6 l/min geatmet werden.

Abbildung: Gleiches Atemminutenvolumen, unterschiedliche alveoläre Ventilation. Quelle: eigene Darstellung.

Luftleitende Wege transportieren Luft, nehmen aber nicht am Gasaustausch teil. In den Alveolen tritt CO₂ aus dem Kapillarblut in die Alveolarluft über und wird ausgeatmet.

Quelle: Zusammengestellt aus „Bronchial tree“ (Servier Medical Art, Servier; CC BY 4.0) und „Alveoli (NIH BioArt 14)“ (Ryan Kissinger, NIAID/NIH; gemeinfrei); deutsche Beschriftung, Pfeile und Zusammenstellung ergänzt.

pCO₂ zeigt das Verhältnis von Produktion und Abgabe

Der pCO₂ ist der Partialdruck des gelösten Kohlendioxids. Partialdruck heißt: Druckanteil eines einzelnen Gases. Die Druckeinheit mmHg steht für Millimeter Quecksilbersäule.

Bei gleichbleibender CO₂-Produktion gilt:

Änderung	Erwartete Folge
Weniger alveoläre Ventilation	CO₂ wird zurückgehalten: pCO₂ steigt.
Mehr alveoläre Ventilation	Mehr CO₂ wird entfernt: pCO₂ sinkt.

Für arterielle Erwachsenenübungen verwenden wir 35–45 mmHg als Arbeitsreferenz. Ein erhöhter pCO₂ heißt Hyperkapnie, ein erniedrigter Hypokapnie. Das benennt den Messzustand; die Ursache muss klinisch geklärt werden.

Begriffe für den arteriellen pCO₂ mit unserer Arbeitsreferenz:

Arterieller pCO₂	Bezeichnung
unter 35 mmHg	Hypokapnie
35–45 mmHg	Arbeitsreferenz
über 45 mmHg	Hyperkapnie

Vereinfacht verhält sich der pCO₂ umgekehrt zur alveolären Ventilation: Halbiert sie sich bei gleicher CO₂-Produktion, verdoppelt sich der pCO₂ etwa, zum Beispiel von 40 auf 80 mmHg.

Abbildung: Der pCO₂ verhält sich umgekehrt zur alveolären Ventilation. Quelle: eigene Darstellung.

Ein einfacher Vergleich

Eine Person atmet flacher. Ihre CO₂-Produktion bleibt ungefähr gleich. Wenn dadurch weniger frische Luft die Alveolen erreicht, wird weniger CO₂ entfernt. Der pCO₂ kann beispielsweise von 40 auf 55 mmHg steigen.

Die Zahlen zeigen eine Veränderung der CO₂-Balance. Eine genaue Ursache wie Atemwegsverengung, Medikamentenwirkung oder erschöpfte Atemmuskulatur ist damit noch nicht bewiesen.

Abbildung: Flachere Atmung mit einem pCO₂-Verlauf verbinden. Quelle: eigene Darstellung.

Der Weg des Kohlendioxids. Eigene schematische Lehrgrafik, medeKI, 16.09.2026.

So liest du das Bild: Verfolge CO₂ vom Gewebe bis zur Ausatemluft. Bei ungefähr gleichbleibender CO₂-Produktion führt mehr wirksame alveoläre Ventilation zu einem niedrigeren pCO₂. Die Atemfrequenz allein beschreibt diese Ventilation nicht.

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Bikarbonat als Puffer

Lernziel: Du kannst erklären, wie HCO₃⁻ eine H⁺-Zunahme abpuffert.

HCO₃⁻ bekommt eine Bedeutung

HCO₃⁻ heißt Bikarbonat. Das Minuszeichen beschreibt seine negative elektrische Ladung. Bikarbonat kann H⁺ aufnehmen und wirkt damit als Base.

Ein Puffer fängt zugeführtes H⁺ teilweise ab. Dadurch verändert sich der pH weniger stark, als er sich ohne diese Bindung verändern würde. Puffern bedeutet begrenzen; es bedeutet nicht, jede beliebige Säuremenge unschädlich zu machen. Neben Bikarbonat puffern im Blut auch Hämoglobin, Plasmaproteine und Phosphat.

Abbildung: Pufferkapazität als begrenzte Reserve lesen. Quelle: eigene Darstellung.

Begriffe des Bikarbonatpuffers:

Begriff	Bedeutung
HCO₃⁻	Bikarbonat; negativ geladen, nimmt H⁺ auf und wirkt als Base
Puffer	fängt zugeführtes H⁺ teilweise ab und dämpft die pH-Änderung
Pufferreserve	noch verfügbare Bindungskapazität; wird bei Säurebelastung beansprucht

Vom gebundenen H⁺ zur Lunge

Nimmt Bikarbonat H⁺ auf, entsteht über Zwischenstufen CO₂ und Wasser. CO₂ kann anschließend ausgeatmet werden. So sind Pufferung und Atmung verbunden. Eine vertiefte Atmung kann den pCO₂ zusätzlich senken; die Nieren scheiden über Tage Säure aus.

Bei einer zusätzlichen Säurebelastung wird Bikarbonat eingesetzt. Sein Wert kann sinken. Die Ursache der Säurebelastung verschwindet aber nicht allein dadurch, dass H⁺ vorübergehend gepuffert wird.

Abbildung: Puffer, Lunge und Niere wirken nacheinander; die Ursache bleibt eine eigene Aufgabe. Quelle: eigene Darstellung.

Pufferbefund und Säureursache bleiben zwei verschiedene Beobachtungen.

Beobachtung	Bedeutung
Bikarbonat wird eingesetzt	Sein Wert kann sinken
H⁺ vorübergehend gepuffert	Die Ursache verschwindet dadurch nicht allein

Ein Puffer wird beansprucht

In einem vereinfachten Beispiel kommt zusätzlich H⁺ hinzu. Ein Teil wird an Bikarbonat gebunden.

1. H⁺ wird zugeführt.
2. Bikarbonat nimmt einen Teil auf.
3. Die freie H⁺-Zunahme fällt kleiner aus.
4. Die Pufferreserve wird dabei beansprucht.

Damit ist die pH-Änderung gedämpft. Eine weiter bestehende Ursache muss trotzdem behandelt werden.

Bei gleicher Säurezufuhr fällt die freie H⁺-Zunahme mit Bikarbonat kleiner aus – auf Kosten der Pufferreserve.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

Puffer und Lunge arbeiten zusammen. Eigene schematische Lehrgrafik, medeKI, 16.09.2026.

So liest du das Bild: Verknüpfe die zwei Reaktionszeilen: Bikarbonat bindet H⁺; CO₂ kann anschließend abgeatmet werden. Die Gleichgewichtspfeile bedeuten, dass die Reaktionen in beide Richtungen ablaufen können. Puffern allein beseitigt eine weiter bestehende Säureursache nicht.

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Die Rolle der Niere

Lernziel: Du kannst Bikarbonatrückgewinnung und Säureausscheidung unterscheiden.

Bikarbonat nicht verlieren

Die Nieren filtern Blutbestandteile in eine Flüssigkeit, aus der Urin entsteht. Dabei wird auch Bikarbonat filtriert. Normalerweise wird fast das gesamte filtrierte Bikarbonat zurückgewonnen. Pro Tag sind das etwa 4300 mmol (rund 180 l Primärharn × 24 mmol/l); mehr als 99 % werden zurückgewonnen, etwa 80 % bereits im proximalen Tubulus.

Diese Rückresorption verhindert den Verlust einer wichtigen Base. Sie ist noch nicht dasselbe wie das zusätzliche Entfernen der täglich anfallenden Säurelast.

Abbildung: Vorhandene Base erhalten oder neue Base bereitstellen. Quelle: eigene Darstellung.

Säure ausscheiden und Base ergänzen

Die Nieren geben H⁺ an den Urin ab. Dort wird es unter anderem an Phosphat und als Ammonium, NH₄⁺, gebunden ausgeschieden. Dadurch kann der Körper Säure loswerden und neues Bikarbonat für das Blut bereitstellen. Diese Netto-Säureausscheidung beträgt beim Erwachsenen etwa 1 mmol/kg pro Tag, also rund 50–100 mmol.

Rückgewinnung und Säureausscheidung im Nephron, vereinfacht. Die Rückgewinnung des filtrierten Bikarbonats erfolgt überwiegend im proximalen Tubulus. Dort entsteht auch NH₄⁺ aus Glutamin; in den Urin gelangt es endgültig im Sammelrohr.

Quelle: „Nephron“ aus Servier Medical Art (Servier), CC BY 4.0; deutsche Beschriftung ergänzt.

Die Atmung kann den pCO₂ rasch verändern. Eine ausgeprägte Anpassung der Nieren an eine länger bestehende Atemstörung braucht dagegen mehrere Tage.

Atmung wirkt rasch, die renale Anpassung braucht mehrere Tage. Die Zeitachse ist nicht maßstabsgerecht.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

Die renale Anpassung beginnt innerhalb von Stunden und erreicht nach etwa 3–5 Tagen ihr Maximum. Die respiratorische Gegenregulation einer Stoffwechselstörung setzt dagegen innerhalb von Minuten ein und ist nach etwa 12–24 Stunden voll ausgebildet.

Abbildung: Puffer, Lunge und Niere reagieren unterschiedlich schnell. Quelle: eigene Darstellung.

Ein langsamerer Ausgleich

Bei einer über Tage bestehenden CO₂-Erhöhung wird das Blut zunächst in die saure Richtung verschoben. Die Nieren können mehr Säure ausscheiden und mehr Bikarbonat bereitstellen. Dieses Mehr an Bikarbonat wirkt der pH-Senkung entgegen.

Abbildung: Eine länger bestehende CO₂-Erhöhung beantworten. Quelle: eigene Darstellung.

Das erklärt eine spätere Befundkombination. Es bedeutet nicht, dass die Nieren die Ursache der unzureichenden CO₂-Abatmung behoben haben.

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CO₂ und HCO₃⁻ zusammen

Lernziel: Du kannst die pH-Richtung aus einer einzelnen Veränderung begründen.

Zwei Seiten eines Zusammenhangs

Bikarbonat kann H⁺ binden. CO₂ steht über Kohlensäure mit H⁺ in einem Gleichgewicht. Vereinfacht: CO₂ + Wasser ↔ H⁺ + HCO₃⁻. Die Doppelpfeile bedeuten, dass die Reaktion in beide Richtungen ablaufen kann.

Für den pH zählt das Verhältnis der Bikarbonatkomponente zur CO₂-Komponente. Mehr CO₂ bei gleichem Bikarbonat wirkt saurer. Mehr Bikarbonat bei gleichem CO₂ wirkt basischer.

Lunge und Niere: zwei Organe, zwei Komponenten des Säure-Basen-Haushalts.

Quelle: Organzeichnungen „Lungs“ und „Kidney“ aus Servier Medical Art (Servier), CC BY 4.0; zusammengestellt und deutsch beschriftet.

So liest du das Bild: Verfolge die beiden Ausgänge: CO₂ verlässt den Körper über die Lunge; Säure kann über die Niere ausgeschieden werden. Zurückgewonnenes Bikarbonat bleibt dem Blut erhalten. Das Bild fasst bereits erklärte Organaufgaben zusammen; die Niere bildet außerdem neues Bikarbonat.

Die Beziehung als Gleichung

Die Henderson-Hasselbalch-Gleichung beschreibt diesen Zusammenhang:

pH = 6,1 + log₁₀ [HCO₃⁻ / (0,03 × pCO₂)]

Die Konzentration sagt, wie viel von einem Stoff in einem bestimmten Flüssigkeitsvolumen enthalten ist. mmol/l bedeutet Millimol pro Liter: eine Einheit der Stoffmenge pro Liter. HCO₃⁻ wird in dieser Einheit eingesetzt, pCO₂ in mmHg. 0,03 beschreibt näherungsweise die Löslichkeit von CO₂ bei 37 °C. log₁₀ ist der Zehnerlogarithmus; er übersetzt das Verhältnis auf die pH-Skala. Du musst ihn für die erste Richtungsentscheidung nicht ausrechnen.

Abbildung: Einheiten vor dem Einsetzen prüfen. Quelle: eigene Darstellung.

Die Gleichung benötigt diese festgelegten Eingaben.

Eingabe	Bedeutung / Einheit
HCO₃⁻	Konzentration in mmol/l
pCO₂	Partialdruck in mmHg
0,03	Näherungsweise CO₂-Löslichkeit bei 37 °C
log₁₀	Zehnerlogarithmus des Verhältnisses

Der pH folgt dem Verhältnis von Bikarbonat zu gelöstem CO₂.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

Ein Verhältnis, das den Befund verbindet

Mit HCO₃⁻ 24 mmol/l und pCO₂ 40 mmHg rechnen wir:

Rechenschritt	Ergebnis
Gelöste CO₂-Komponente: 0,03 × 40	1,2 mmol/l
Verhältnis: 24 ÷ 1,2	20
pH: 6,1 + log₁₀(20)	ungefähr 7,40

Die Gleichung hilft vor allem beim Verstehen und bei der Plausibilitätsprüfung. Sie ist keine zusätzliche Messung.

Abbildung: Die Plausibilitätsprüfung verknüpft Messung und Berechnung; sie schafft keinen zusätzlichen Messwert. Quelle: eigene Darstellung.

Wird bei gleichem Bikarbonat mehr CO₂ zurückgehalten, wächst der Nenner: Das Verhältnis und der pH sinken. Steigt bei gleichem pCO₂ das Bikarbonat, wächst der Zähler: Verhältnis und pH steigen. Im Patienten können beide Größen gleichzeitig reagieren; diesen zeitlichen Zusammenhang prüfen wir in G02.

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Aktuell oder standardisiert?

Lernziel: Du kannst aktuelles von Standardbikarbonat unterscheiden.

Das aktuelle Bikarbonat

Aktuelles Bikarbonat beschreibt den zur aktuellen Probe passenden HCO₃⁻-Wert. Im BGA-Gerät wird es üblicherweise aus gemessenem pH und pCO₂ berechnet. Es ist damit kein dritter, davon unabhängiger Messbeweis.

Für unsere Beispiele verwenden wir 22–26 mmol/l als Arbeitsreferenz. Bei Kompensationsrechnungen wie der späteren Winters-Formel benötigen wir das aktuelle Bikarbonat.

Was Standardbikarbonat fragt

Standardbikarbonat beschreibt eine rechnerisch standardisierte Situation: Welcher Bikarbonatwert ergäbe sich unter festgelegten Bedingungen, bei pCO₂ 40 mmHg, 37 °C und vollständiger Oxygenierung?

Die Standardisierung soll den unmittelbaren Einfluss eines abweichenden pCO₂ auf die Betrachtung verringern. Sie macht den Wert nicht identisch mit dem aktuellen Bikarbonat. Lies deshalb die vollständige Parameterbezeichnung.

Aktuelles Bikarbonat wird aus pH und pCO₂ berechnet; Standardbikarbonat beantwortet eine rechnerisch standardisierte Frage.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

Zwei ähnlich benannte Zeilen

Ein Befund enthält „HCO₃⁻ aktuell“ und „HCO₃⁻ standard“. Für eine Formel, die das aktuelle HCO₃⁻ verlangt, wählst du ausdrücklich die erste Zeile.

Abbildung: Die richtige Zeile für eine Formel auswählen. Quelle: eigene Darstellung.

Auch Gesamt-CO₂ aus einem Chemielabor ist nicht einfach derselbe Messvorgang. Es besteht überwiegend aus Bikarbonat; bei unerwarteten Unterschieden prüfst du Probenzeit, Methode und den Umgang mit der Probe vor der Messung. Weil Gesamt-CO₂ neben Bikarbonat auch gelöstes CO₂ enthält, liegt es meist etwa 1 mmol/l höher; aus offenen oder schlecht gefüllten Röhrchen kann CO₂ entweichen.

Abbildung: Unerwartete Unterschiede zum Chemielabor prüfen. Quelle: eigene Darstellung.

Drei ähnlich klingende Angaben:

Angabe	Herkunft	Wofür sie dient
HCO₃⁻ aktuell	aus pH und pCO₂ der Probe berechnet	Formeln, die das aktuelle HCO₃⁻ verlangen, etwa die Winters-Formel
HCO₃⁻ standard	rechnerisch unter festgelegten Bedingungen	Betrachtung mit verringertem Einfluss eines abweichenden pCO₂
Gesamt-CO₂	anderer Messvorgang im Chemielabor; überwiegend Bikarbonat	bei unerwarteten Unterschieden Probenzeit, Methode und Probenumgang prüfen

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BE und Standard-BE

Lernziel: Du kannst einen Basenüberschuss und ein Basendefizit einordnen.

Eine rechnerische Vergleichsfrage

Base Excess, kurz BE, heißt Basenüberschuss. Die Größe fragt vereinfacht: Wie viel starke Säure oder Base wäre unter Standardbedingungen nötig, um die Probe auf pH 7,40 zu bringen?

Bei einem Basenüberschuss müsste man Säure hinzufügen: BE positiv. Bei einem Basendefizit müsste man Base hinzufügen: BE negativ. Die Einheit ist mmol/l. Es handelt sich um eine berechnete Größe, nicht um eine abgemessene Medikamentendosis.

Das Vorzeichen des BE:

BE	Bedeutung	Was wäre zum Erreichen von pH 7,40 nötig?
positiv	Basenüberschuss	Säure hinzufügen
negativ	Basendefizit	Base hinzufügen

Blut und Extrazellularraum

Hämoglobin, der Sauerstoffträger in roten Blutkörperchen, wirkt auch als Puffer. Der BE des Blutes berücksichtigt diese Pufferverhältnisse. Der Standard-BE, auch SBE oder häufig BE(ecf), schätzt die nichtrespiratorische Komponente für den Extrazellularraum ab. Damit ist der Flüssigkeitsraum außerhalb der Zellen gemeint. Dafür wird das Hämoglobin rechnerisch auf den gesamten Extrazellularraum verdünnt.

Abbildung: Den betrachteten Flüssigkeitsraum zuordnen. Quelle: eigene Darstellung.

Gerätebezeichnungen unterscheiden sich. Für SBE verwenden wir hier −2 bis +2 mmol/l als Arbeitsreferenz. Entscheidend bleibt die Referenz des ausgebenden Labors.

BE und Standard-BE im Vergleich:

Größe	Betrachteter Raum	Hinweis
BE	Blut, einschließlich der Pufferwirkung des Hämoglobins	berechnete Größe
SBE, BE(ecf)	Extrazellularraum	Arbeitsreferenz hier −2 bis +2 mmol/l; die Laborreferenz entscheidet

Ein negatives Vorzeichen verstehen

Ein SBE von −7 mmol/l liegt unter der Arbeitsreferenz. Er spricht für ein Basendefizit in dieser standardisierten Betrachtung.

Er benennt aber nicht allein den primären Krankheitsprozess. Auch die über Tage entwickelte renale Antwort auf eine Atemstörung kann Bikarbonat und SBE verändern. Diese Unterscheidung übst du später, nachdem die Atemstörungen erklärt wurden.

Abbildung: SBE und renale Antwort gemeinsam bedenken. Quelle: eigene Darstellung.

Das Vorzeichen zeigt die Richtung der standardisierten Basenabweichung – nicht die Ursache und keine Dosis.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

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Sauerstoff und pO₂

Lernziel: Du kannst den Weg des Sauerstoffs und den pO₂ erklären.

Ein anderer Transportweg

Sauerstoff, O₂, gelangt mit der eingeatmeten Luft in die Alveolen. Von dort tritt er durch die dünne Trennschicht in das Blut über. Diesen Übergang nennt man Diffusion. Das Blut transportiert Sauerstoff weiter zu den Geweben.

O₂ diffundiert aus der Alveolarluft ins Kapillarblut; CO₂ nimmt überwiegend den umgekehrten Weg.

Quelle: „Alveoli (NIH BioArt 15)“, Ryan Kissinger, NIAID/NIH, gemeinfrei; deutsche Beschriftung und Pfeile ergänzt.

CO₂ nimmt in der Lunge überwiegend den umgekehrten Weg. Beide sind Gase, beantworten im Befund aber verschiedene Fragen.

Unter Raumluft auf Meereshöhe fällt der Sauerstoffpartialdruck stufenweise: von etwa 150 mmHg in der angefeuchteten Einatemluft auf etwa 100 mmHg in den Alveolen, etwa 90–100 mmHg im arteriellen Blut eines jungen Erwachsenen und etwa 40 mmHg im venösen Blut.

Abbildung: Der O₂-Partialdruck fällt stufenweise von der Einatemluft bis zum venösen Blut. Quelle: eigene Darstellung.

Was pO₂ beschreibt

Der pO₂ ist der Partialdruck des im Blut gelösten Sauerstoffs. Er beschreibt nicht die gesamte Sauerstoffmenge, die das Blut transportieren kann.

Der arterielle pO₂ hilft bei der Beurteilung der Sauerstoffaufnahme. Ein niedriger arterieller Wert heißt Hypoxämie. Seine Einordnung hängt unter anderem von Alter, Höhenlage und zugeführtem Sauerstoff ab. Als grobe Faustregel gilt unter Raumluft auf Meereshöhe paO₂ ≈ 102 − Alter/3 mmHg: mit 20 Jahren etwa 95, mit 80 Jahren etwa 75 mmHg. Deshalb verwenden wir für Aufgaben mit pO₂ einen ausdrücklich angegebenen Kontext.

Abbildung: Einen niedrigen arteriellen pO₂ im Kontext lesen. Quelle: eigene Darstellung.

Zwei andere Angaben begegnen dir ebenfalls: Sauerstoffsättigung beschreibt die prozentuale Beladung des Hämoglobins; Sauerstoffgehalt die gesamte Sauerstoffmenge pro Blutvolumen. Der folgende Abschnitt erklärt, warum diese Zahlen auseinandergehen können.

Drei Sauerstoffangaben unterscheiden:

Angabe	Beschreibt	Einheit
pO₂	Partialdruck des gelösten O₂	mmHg oder kPa
Sauerstoffsättigung	prozentuale Beladung des Hämoglobins	%
Sauerstoffgehalt	gesamte O₂-Menge pro Blutvolumen	z. B. ml O₂ pro dl Blut

Eine konkrete Frage an den Befund

Ein Patient hat Atemnot. Du willst wissen, wie gut Sauerstoff aus der Lunge im arteriellen Blut ankommt. Hier hilft der arterielle pO₂.

Du willst dagegen wissen, ob CO₂ ausreichend entfernt wird. Dafür betrachtest du pCO₂. Ein guter Sauerstoffwert beweist deshalb noch keine ausreichende CO₂-Abatmung.

Abbildung: Bei Atemnot O₂-Aufnahme und CO₂-Abgabe trennen. Quelle: eigene Darstellung.

Welcher Wert beantwortet welche Frage?

Frage	Passender Wert
Kommt Sauerstoff aus der Lunge im arteriellen Blut an?	arterieller pO₂
Wird CO₂ ausreichend entfernt?	pCO₂

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Was bedeutet Sättigung?

Lernziel: Du kannst Sättigung, pO₂ und Sauerstoffgehalt unterscheiden.

Die meisten O₂-Moleküle reisen gebunden

Hämoglobin, kurz Hb, ist der Sauerstoffträger in roten Blutkörperchen. Nur ein kleiner Anteil des Sauerstoffs ist frei im Blut gelöst; der größere Anteil ist an Hb gebunden.

Die Sauerstoffsättigung beschreibt, welcher Anteil der betrachteten Hb-Bindungsplätze mit Sauerstoff besetzt ist. Sie wird in Prozent angegeben. Der pO₂ beschreibt dagegen den gelösten Anteil über seinen Partialdruck.

Rechnerisch gilt: Sauerstoffgehalt ≈ 1,34 × Hb × SaO₂ + 0,003 × pO₂ (in ml O₂ pro dl Blut). Bei Hb 15 g/dl, 98 % Sättigung und pO₂ 100 mmHg sind das etwa 20 ml/dl; nur etwa 0,3 ml davon sind gelöst.

Abbildung: Gebundenen und gelösten Sauerstoff zuordnen. Quelle: eigene Darstellung.

Ein Erythrozyt (links) enthält das Hämoglobin, an das der größte Teil des Sauerstoffs gebunden wird. Daneben ein Thrombozyt und ein Leukozyt; die Farben sind nachträglich eingefärbt.

Quelle: „Red White Blood cells.jpg“, Electron Microscopy Facility, National Cancer Institute at Frederick (NCI), gemeinfrei (Wikimedia Commons); als WebP gespeichert.

Besetzung ist nicht Transportkapazität

Ein vereinfachtes Beispiel: Von 100 verfügbaren Bindungsplätzen sind 97 mit Sauerstoff besetzt. Die Sättigung beträgt 97 %.

Hat ein Patient wesentlich weniger Hämoglobin, gibt es insgesamt weniger Transportplätze. Trotzdem können 97 % der vorhandenen Plätze besetzt sein. Bei Anämie, also zu wenig Hämoglobin beziehungsweise roten Blutkörperchen, kann der Sauerstoffgehalt deshalb vermindert sein, obwohl Sättigung und pO₂ unauffällig erscheinen.

Ein Zahlenbeispiel bei 97 % Sättigung: Mit Hb 15 g/dl enthält das Blut etwa 20 ml O₂/dl, mit Hb 7,5 g/dl nur etwa 10 ml O₂/dl.

Abbildung: Gleiche Sättigung, halbe Transportkapazität. Quelle: eigene Darstellung.

Drei Angaben geordnet vergleichen

Angabe	Welche Frage?
pO₂	Wie hoch ist der Druck des gelösten O₂?
Sättigung	Wie viele Hb-Plätze sind prozentual besetzt?
Hb-Konzentration	Wie viel Sauerstoffträger ist vorhanden?

Für die Versorgung des Gewebes kommt außerdem der Blutfluss hinzu. Selbst gut mit Sauerstoff beladenes Blut hilft wenig, wenn zu wenig davon ankommt. Das Sauerstoffangebot ergibt sich aus Herzzeitvolumen und Sauerstoffgehalt: in Ruhe etwa 5 l/min × 200 ml O₂/l ≈ 1000 ml O₂ pro Minute.

Abbildung: Von der Beladung bis zur Versorgung weiterdenken. Quelle: eigene Darstellung.

Gleiche Sättigung, unterschiedliche Sauerstoffmenge. Eigene schematische Lehrgrafik, medeKI, 16.09.2026.

So liest du das Bild: Vergleiche dieselbe Blutmenge: Alle dargestellten Plätze sind besetzt, dennoch enthält die untere Reihe weniger an Hämoglobin gebundenen Sauerstoff. Die Symbole stellen relative Bindungsplätze dar, keine maßstabgetreuen Erythrozyten. Sättigung, Hb-Konzentration und Sauerstoffmenge sind verschiedene Angaben.

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Sättigung richtig messen

Lernziel: Du kannst Pulsoxymetrie und CO-Oxymetrie samt Grenzen einordnen.

SpO₂ und SaO₂

Ein Pulsoxymeter schätzt mit Licht die arterielle Sauerstoffsättigung, häufig am Finger. Sein Wert heißt SpO₂. Bewegung, kalte oder schlecht durchblutete Finger und weitere Einflüsse können die Schätzung verfälschen. Auch bei stärker pigmentierter Haut kann die Genauigkeit eingeschränkt sein. Im Bereich von 70–100 % weicht die SpO₂ meist um etwa 2–3, im Einzelfall um bis zu etwa 4 Prozentpunkte von der gemessenen SaO₂ ab; bei stärker pigmentierter Haut wird die Sättigung eher überschätzt.

SaO₂ bezeichnet die arterielle Sättigung. Auf einem BGA-Befund kann sie gemessen oder aus anderen Werten berechnet sein. Die Kennzeichnung der Methode ist deshalb wichtig.

Viele Geräte zeigen daneben PR (pulse rate), die Pulsfrequenz in Schlägen pro Minute. Sie ist nicht die Sauerstoffsättigung. Lies daher Zahl, Beschriftung und Einheit gemeinsam.

Abbildung: Die Anzeige und ihre Messbedingungen prüfen. Quelle: eigene Darstellung.

Die beiden Displayangaben haben unterschiedliche Einheiten und Aufgaben.

Anzeige	Bedeutung	Einheit
SpO₂	Geschätzte arterielle Sauerstoffsättigung	%
PR	Pulsfrequenz	Schläge pro Minute

Pulsoxymetersensor für das Ohrläppchen. Licht wird durch das Gewebe geschickt und auf der Gegenseite gemessen; daraus schätzt das Gerät die SpO₂.

Quelle: „Pulsoximeter für Ohrläppchen.jpg“, Stefan Bellini, CC0 1.0 (Wikimedia Commons); verkleinert, als WebP gespeichert.

Drei Sättigungsangaben und ihre Herkunft:

Angabe	Methode	Grenzen
SpO₂	Pulsoxymeter: Schätzung mit Licht, z. B. am Finger	Bewegung, kalte oder schlecht durchblutete Finger, stärker pigmentierte Haut; COHb wird nicht zuverlässig unterschieden
SaO₂, gemessen	CO-Oxymetrie der arteriellen Blutprobe	Blutprobe nötig
SaO₂, berechnet	aus anderen Werten berechnet	unterscheidet keine Hämoglobinformen

Was CO-Oxymetrie zusätzlich kann

Bei der CO-Oxymetrie werden verschiedene Hämoglobinformen mit mehreren Lichtwellenlängen unterschieden. Dazu gehören mit Sauerstoff beladenes Hb und Carboxyhämoglobin, COHb. COHb entsteht durch Bindung von Kohlenmonoxid, CO, an Hb. CO ist nicht CO₂.

Eine gewöhnliche SpO₂-Messung kann bei CO-Vergiftung irreführend gut aussehen. Auch ein normaler pO₂ schließt diese Vergiftung nicht aus: Gelöster Sauerstoff und blockierter Hb-Transport sind verschiedene Dinge. Bei Nichtrauchern liegt COHb meist unter 3 %, bei Rauchern bis etwa 10 %; MetHb liegt normalerweise unter etwa 1,5 %.

Abbildung: Hämoglobinformen und ihre üblichen Anteile in der CO-Oxymetrie. Quelle: eigene Darstellung.

Hämoglobinformen und wie sie erfasst werden:

Hb-Form	Bedeutung	Erfassung
O₂-beladenes Hb	transportiert Sauerstoff	Pulsoxymetrie (Schätzung), CO-Oxymetrie
COHb	Hb mit gebundenem Kohlenmonoxid (CO, nicht CO₂)	CO-Oxymetrie
MetHb	veränderte Hb-Form, kann den O₂-Transport beeinträchtigen	CO-Oxymetrie

Ein scheinbar beruhigender Wert

Nach Aufenthalt in einem verrauchten Raum klagt ein Patient über Kopfschmerzen. Der Fingerclip zeigt 99 %.

Die Zahl allein entkräftet den Vergiftungsverdacht nicht. Entscheidend sind Exposition, Beschwerden und eine geeignete COHb-Messung. Bei Verdacht wird sofort hochdosiert Sauerstoff (100 %) gegeben; die Messung darf das nicht verzögern. Methämoglobin, MetHb, ist eine weitere veränderte Hb-Form, die den Sauerstofftransport beeinträchtigen kann und mit CO-Oxymetrie beurteilt wird.

Abbildung: Eine gute SpO₂ nach Rauchexposition hinterfragen. Quelle: eigene Darstellung.

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O₂-Werte im Kontext

Lernziel: Du kannst Sauerstoffzufuhr und Bindung bei der Interpretation berücksichtigen.

Ein pO₂ braucht Begleitumstände

Die Luft um uns enthält ungefähr 21 % Sauerstoff. FiO₂ bedeutet inspiratorische Sauerstofffraktion: den Anteil des Sauerstoffs in der eingeatmeten Luft. Raumluft entspricht ungefähr 0,21.

Wird Sauerstoff zugeführt, kann der arterielle pO₂ steigen. Derselbe pO₂ unter Raumluft und unter hoher Sauerstoffzufuhr hat deshalb eine andere Bedeutung. Bei einer Nasenbrille ist die tatsächlich eingeatmete FiO₂ nicht einfach aus der Literzahl exakt abzulesen. Als grobe Faustregel steigt sie um etwa 4 Prozentpunkte je l/min (1 l/min ≈ 24 %, 6 l/min ≈ 44 %); das Atemmuster verändert den tatsächlichen Wert stark.

Abbildung: FiO₂ und Nasenbrille getrennt dokumentieren. Quelle: eigene Darstellung.

Sauerstoffgabe über eine Nasenbrille. Die tatsächlich eingeatmete FiO₂ lässt sich aus der Literzahl nicht exakt ablesen.

Quelle: „Oxygen therapy.jpg“, National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI/NIH), gemeinfrei (Wikimedia Commons); englische Beschriftung durch deutsche ersetzt, vergrößert.

Warum Sättigung und pO₂ nicht linear steigen

Die Beziehung zwischen pO₂ und Hb-Sättigung heißt Sauerstoffbindungskurve. Bei hohen pO₂-Werten verläuft sie relativ flach: Die Hb-Plätze sind weitgehend besetzt. Zusätzlicher pO₂ lässt die Sättigung dann nur noch wenig steigen.

Im niedrigeren pO₂-Bereich ist die Kurve steiler. Ein weiterer Abfall kann dort zu einer stärkeren Sättigungsabnahme führen. Temperatur und pH beeinflussen die Bindung zusätzlich. Merkpunkte: Bei pO₂ 27 mmHg ist Hb zur Hälfte gesättigt (P50), bei 40 mmHg zu etwa 75 %, bei 60 mmHg zu etwa 90 % und bei 100 mmHg zu etwa 97–98 %.

Sauerstoffbindungskurve mit steilem Bereich und Plateau. Illustratives Hill-Modell (P50 26,6 mmHg, Exponent 2,7), keine Messreihe.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

So liest du das Bild: Vergleiche den Anstieg im steilen Bereich mit dem Plateau. Ein pO₂-Anstieg führt dort zu unterschiedlich großen Sättigungsänderungen. Die Kurve ist eine schematische Näherung. Sie ist keine Messreihe und dient nicht zur exakten Umrechnung eines Patientenwertes.

Abbildung: Vier Merkpunkte der Sauerstoffbindungskurve. Quelle: eigene Darstellung.

Ein Vergleich mit unverändertem Ergebnis

Zwei Patienten haben pO₂ 80 mmHg. Einer atmet Raumluft, der andere erhält eine hohe, zuverlässig bekannte FiO₂.

Der zweite erreicht denselben pO₂ trotz deutlich mehr zugeführtem Sauerstoff. Das ist ein Anlass, den Gasaustausch besonders kritisch zu beurteilen. Du dokumentierst daher Zeitpunkt, Sauerstoffsystem und Einstellung gemeinsam mit dem Befund.

Der Quotient paO₂/FiO₂ (Horovitz-Index) macht den Unterschied sichtbar: Patient A hat 80 ÷ 0,21 ≈ 380 mmHg, Patient B mit beispielsweise FiO₂ 0,6 nur 80 ÷ 0,6 ≈ 133 mmHg. Gesunde Lungen erreichen etwa 400–500 mmHg; Werte von 300 mmHg oder weniger zeigen eine relevante Oxygenierungsstörung.

Abbildung: Gleiche pO₂-Werte unter ungleichen Bedingungen vergleichen. Quelle: eigene Darstellung.

Diese Angaben werden zusammen mit dem Sauerstoffbefund dokumentiert.

Angabe	Dokumentieren
Zeitpunkt	Zeitpunkt des Befunds
Sauerstoffsystem	Verwendetes System
Einstellung	Aktuelle Sauerstoffzufuhr

Gleicher pO₂, unterschiedliche Bedeutung:

	Patient A	Patient B
Sauerstoffzufuhr	Raumluft, FiO₂ ≈ 0,21	hohe, zuverlässig bekannte FiO₂
Arterieller pO₂	80 mmHg	80 mmHg
Einordnung	Vergleichswert	gleicher pO₂ trotz mehr Sauerstoff: Gasaustausch kritisch beurteilen

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Was sagt Laktat?

Lernziel: Du kannst erhöhtes Laktat als Befund mit mehreren möglichen Ursachen erklären.

Laktat gehört zum Stoffwechsel

Laktat entsteht im Stoffwechsel unter anderem aus Pyruvat, einem Zwischenprodukt der Glukoseverwertung. Auch gesunde Zellen bilden Laktat. Leber und Nieren tragen zu seiner Verwertung bei.

Der gemessene Wert hängt davon ab, wie viel gebildet und wie viel entfernt wird. Er ist deshalb kein direkter Sauerstoffsensor und kein alleiniger Beweis einer bestimmten Erkrankung.

Warum ein Wert steigen kann

Eine unzureichende Durchblutung kann mit erhöhtem Laktat einhergehen. Es kann aber auch bei stark angeregtem Stoffwechsel oder verminderter Verwertung steigen.

Beispiel: Nach einem generalisierten Krampfanfall kann die intensive Muskelarbeit Laktat vorübergehend erhöhen. Der Verlauf und die übrige Klinik helfen zu unterscheiden, ob eine anhaltende Gefährdung besteht. Nach einem tonisch-klonischen Anfall steigt Laktat meist in den ersten 30 Minuten an und kehrt meist innerhalb von etwa 2 Stunden zum Ausgangswert zurück. Eine Sepsis ist eine lebensbedrohliche Organdysfunktion infolge einer fehlregulierten Antwort auf eine Infektion. Ein erhöhter Laktatwert allein beweist sie nicht; er darf aber auch nicht ohne klinische Prüfung als harmlos gelten. Nach der Sepsis-3-Definition liegt ein septischer Schock vor, wenn trotz ausreichender Volumengabe Vasopressoren für einen mittleren arteriellen Druck (MAD) ≥ 65 mmHg nötig sind und das Laktat über 2 mmol/l liegt; ein initial erhöhtes Laktat wird erneut gemessen.

Abbildung: Vorübergehenden Laktatanstieg im Verlauf prüfen. Quelle: eigene Darstellung.

Der Laktatwert hängt von Bildung und Verwertung ab; ein Anstieg hat mehrere mögliche Gründe.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

Abbildung: Laktat in der Sepsis-3-Definition des septischen Schocks. Quelle: eigene Darstellung.

Eine Zahl mit Verlauf lesen

Wir verwenden <2,0 mmol/l als Arbeitsreferenz; das ausgebende Labor kann eine andere Referenz nennen.

Ein Wert von 4,0 mmol/l ist erhöht. Jetzt lautet die Frage: Wie geht es dem Patienten, welche Ursachen passen, und wie entwickelt sich der Wert? Ein sinkender Verlauf kann hilfreich sein, ersetzt aber keine erneute Beurteilung von Kreislauf, Atmung und Organfunktion.

Abbildung: Einen erhöhten Wert bis zur klinischen Kontrolle verfolgen. Quelle: eigene Darstellung.

Laktatwerte mit der Arbeitsreferenz < 2,0 mmol/l einordnen:

Befund	Einordnung	Nächste Fragen
1,1 mmol/l	unterhalb der Arbeitsreferenzgrenze	klinischer Zustand bleibt entscheidend
4,0 mmol/l	erhöht	Zustand des Patienten, passende Ursachen, Verlauf
sinkender Kontrollwert	hilfreicher Verlaufsbefund	Kreislauf, Atmung und Organfunktion erneut beurteilen

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Welche Blutprobe liegt vor?

Lernziel: Du kannst arterielle, venöse und kapilläre Proben unterscheiden.

Vor oder nach dem Gewebe

Arterien führen Blut vom Herzen weg; Venen führen es zurück. Für unsere BGA-Beispiele betrachten wir Blut aus dem Körperkreislauf. Eine arterielle Probe zeigt Blut vor der Sauerstoffabgabe im Gewebe. Eine venöse Probe wurde nach dem Durchtritt durch Gewebe entnommen.

Gewebe nimmt Sauerstoff auf und gibt CO₂ ab. Deshalb lassen sich insbesondere arterielle und venöse pO₂-Werte nicht einfach gleich behandeln.

Arterielle, kapilläre und venöse Probe unterscheiden sich darin, ob das Blut das Gewebe schon durchlaufen hat.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

Venöses Blut (links, dunkler) und arterielles Blut (rechts, heller). Der Farbunterschied spiegelt die unterschiedliche Sauerstoffbeladung wider; er ersetzt keine Messung und belegt die Probeart nicht sicher.

Quelle: „Venous and arterial blood rotated and cropped.jpg“, Wesalius, CC BY 4.0 (Wikimedia Commons); verkleinert, als WebP gespeichert.

Wofür venös ausreichen kann

Für bestimmte Säure-Basen-Fragen kann venöses Blut hilfreich sein, etwa bei der Beurteilung einer metabolischen Störung im passenden klinischen Kontext. Venöser pH liegt typischerweise etwas niedriger, pCO₂ oft höher als arteriell; die Unterschiede sind nicht bei jedem Patienten gleich. In Metaanalysen lag der venöse pH im Mittel etwa 0,03 niedriger, der pCO₂ etwa 4–5 mmHg und das HCO₃⁻ etwa 1 mmol/l höher – beim pCO₂ mit großer Streuung.

Einen venösen pCO₂ darfst du deshalb nicht blind als arteriellen Wert in eine präzise Kompensationsprüfung übernehmen. Ein venöser pO₂ beurteilt nicht zuverlässig die arterielle Oxygenierung.

Abbildung: Eine venöse Probe nach der klinischen Frage nutzen. Quelle: eigene Darstellung.

Was kapillär bedeutet

Eine kapilläre Probe stammt aus kleinsten Gefäßen, beispielsweise nach Punktion eines gut durchbluteten Ohrläppchens. Erwärmung beziehungsweise Arterialisierung soll den arteriellen Anteil erhöhen. Dazu wird das Ohrläppchen meist etwa 10–15 Minuten mit einer durchblutungsfördernden Salbe vorbehandelt; das Blut soll frei fließen, Quetschen verfälscht die Probe.

pH und pCO₂ können unter geeigneten Bedingungen brauchbar sein. Die Zuverlässigkeit hängt von Entnahmestelle, Durchblutung und Technik ab. Für eine genaue pO₂-Beurteilung darf die Probe nicht ohne Weiteres einer arteriellen Probe gleichgesetzt werden. Der kapilläre pO₂ liegt oft unter dem arteriellen Wert.

Abbildung: Bedingungen einer kapillären Probe prüfen. Quelle: eigene Darstellung.

Drei Probearten im Vergleich:

Probe	Herkunft	Geeignet für	Grenze
arteriell	Arterie, vor dem Gewebe	Oxygenierung; genaue CO₂- und Kompensationsprüfung	invasive Punktion
venös	Vene, nach dem Gewebe	bestimmte Säure-Basen-Fragen im passenden klinischen Kontext	pH meist etwas niedriger, pCO₂ oft höher; pO₂ beurteilt nicht die arterielle Oxygenierung
kapillär	kleinste Gefäße, z. B. arterialisiertes Ohrläppchen	pH und pCO₂ unter geeigneten Bedingungen	abhängig von Durchblutung und Technik; pO₂ nicht ohne Weiteres arteriell

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Ist die Probe zuverlässig?

Lernziel: Du kannst wichtige Fehler vor der BGA-Messung erkennen.

Präanalytik beginnt vor dem Gerät

Präanalytik umfasst alles vor der eigentlichen Messung: Patientenzuordnung, Entnahme, Beschriftung, Aufbewahrung und Transport. Ein technisch korrekt messendes Gerät kann eine bereits verfälschte Probe nicht reparieren.

Du brauchst eine geeignete, korrekt heparinisierte Probe. Heparin verhindert Gerinnung. Zu viel flüssiges Heparin kann die Probe verdünnen; unzureichendes Mischen kann Gerinnsel begünstigen.

Luftarm verschlossene BGA-Spritze. Vor der Analyse prüfst du Beschriftung, Luftblasen, Gerinnsel und die Zeit seit der Entnahme.

Quelle: Foto „Arterial blood for arterial bloog gas analysis“ (Flickr), jlcampbell104, Public Domain Mark 1.0; unverändert, als WebP gespeichert.

Luft und Zeit verändern Blutgase

Eine Luftblase ermöglicht einen Gasaustausch mit der Probe. pO₂ kann sich in Richtung des Sauerstoffpartialdrucks der eingeschlossenen Luft verschieben; das bedeutet nicht in jedem Fall einen Anstieg. pCO₂ kann abfallen. Raumluft hat einen pO₂ von etwa 150–160 mmHg und praktisch kein CO₂; die Probe nähert sich diesen Werten.

Auch nach der Entnahme bleiben Blutzellen stoffwechselaktiv. Verzögerung kann Sauerstoffverbrauch, CO₂-Bildung und pH-Abfall verursachen. Deshalb: luftarm entnehmen, fachgerecht verschließen und mischen, zügig nach lokalem Laborstandard analysieren. Ein häufiger Richtwert (CLSI) lautet: arterielle Proben in Kunststoffspritzen bei Raumtemperatur innerhalb von 30 Minuten messen. Bei sehr hoher Leukozytenzahl oder sehr hohem pO₂ verändert sich die Probe besonders rasch.

Abbildung: Stoffwechsel nach der Entnahme berücksichtigen. Quelle: eigene Darstellung.

Präanalytik: Jeder Schritt vor der Messung kann den Befund verfälschen.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

Abbildung: In welche Richtung eine Luftblase die Probe verschiebt. Quelle: eigene Darstellung.

Ein konkreter Verdacht

Eine Probe blieb offen liegen. Ihr Ergebnis passt nicht zum klinischen Zustand. Bevor du daraus eine neue Erkrankung ableitest, prüfst du Entnahme und Transport.

Ist der Befund fraglich und entscheidungsrelevant, wird eine korrekt gewonnene Probe benötigt. Bei klinisch bedrohtem Patienten laufen notwendige Hilfe und Ursachenklärung parallel; man wartet nicht auf eine perfekte Zahl.

Abbildung: Einen unpassenden Befund parallel zur klinischen Hilfe prüfen. Quelle: eigene Darstellung.

Typische präanalytische Fehler und ihre möglichen Folgen:

Fehler	Mögliche Folge
Luftblase in der Probe	pO₂ verschiebt sich in Richtung des Luft-pO₂; pCO₂ kann fallen
verzögerte Analyse	Sauerstoffverbrauch, CO₂-Bildung und pH-Abfall in der Probe
zu viel flüssiges Heparin	Verdünnung der Probe
unzureichendes Mischen	Gerinnsel
Spülflüssigkeit aus einem Zugang	Verdünnung; Verwertbarkeit prüfen, gegebenenfalls neue Probe

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Eine Entnahme vorbereiten

Lernziel: Du kannst Vorbereitung und Risiken einer arteriellen Entnahme erklären.

Die Entnahme ist eine ärztliche Handlung

Eine arterielle Punktion dient der Gewinnung einer geeigneten Blutprobe, wenn die klinische Frage sie erfordert. Sie ist invasiv: Die Haut und eine Arterie werden punktiert. Deshalb werden Zweck, Vorgehen und mögliche Beschwerden erklärt und die Einwilligung berücksichtigt.

Vorher prüft man unter anderem Entnahmestelle, lokale Infektion, Durchblutung und Blutungsrisiko. Risiken sind beispielsweise Schmerz, Hämatom, Blutung, Gefäßschädigung oder Infektion.

Mögliche Risiken und worauf du achtest:

Risiko	Vorher prüfen	Danach kontrollieren
Schmerz	Vorgehen erklären	anhaltende Schmerzen erneut beurteilen
Hämatom, Blutung	Blutungsrisiko und Gerinnungshemmung	Kompression und Blutstillung
Gefäßschädigung	Durchblutung	distale Durchblutung
Infektion	lokale Infektion an der Entnahmestelle	Hygiene und Desinfektion einhalten

Vorbereitung und Nachkontrolle geordnet durchführen

Für die eigentliche Punktion brauchst du praktische Einweisung und angeleitete Durchführung. Der Ablauf beginnt bereits vor der Nadel:

Abbildung: Vor der Nadel die Voraussetzungen schaffen. Quelle: eigene Darstellung.

Phase	Zweck und Kontrolle
Zuordnen und erklären	Identität, Indikation, aktuelle O₂-Gabe und Einwilligung klären.
Punktionsort beurteilen	Durchblutung, lokale Infektion, Gerinnungshemmung und Blutungsrisiko prüfen.
Bereitstellen	Händehygiene, geeignete heparinisierte Spritze, Handschuhe, Desinfektion, Kompressen und sicheren Abwurf vorbereiten.
Gewinnen und sichern	Nach Einweisung und lokalem Verfahren punktieren; Nadel sicher entsorgen, luftarm verschließen und fachgerecht mischen.
Nachkontrollieren	Punktionsstelle komprimieren; Blutstillung und distale Durchblutung kontrollieren.
Dokumentieren	Patient, Probeart, Zeitpunkt, O₂-/Beatmungseinstellung und Besonderheiten erfassen; zügig analysieren lassen.

Übliche erste Wahl ist die A. radialis; Alternativen sind A. brachialis und A. femoralis. Die Punktionsstelle wird mindestens 5 Minuten komprimiert, unter Antikoagulation meist mindestens 10 Minuten.

Eine medikamentöse Gerinnungshemmung (Antikoagulation) kann eine längere Blutstillung erfordern. Schmerzen, anhaltende Blutung oder neu gestörte Durchblutung verlangen erneute Beurteilung und nötigenfalls Hilfe. Eine einmalige arterielle Blutentnahme ist kein arterieller Dauerkatheter.

Nachkontrolle nach arterieller Punktion.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

Eine Erklärung für den Patienten

„Wir möchten mit einer kleinen Blutprobe prüfen, wie Ihre Atmung und Ihr Säure-Basen-Haushalt arbeiten. Dafür ist hier Blut aus einer Arterie nötig. Die Punktion kann kurz schmerzen. Anschließend drücken wir die Stelle ab und kontrollieren, ob sie nachblutet.“

Abbildung: Die Entnahme in verständlicher Reihenfolge erklären. Quelle: eigene Darstellung.

Bei Punktion der A. radialis ergänzt du, dass am Handgelenk punktiert wird; selten entstehen ein Bluterguss oder eine Nachblutung. Diese Erklärung wird an Anlass, Risiken und Rückfragen angepasst. Sie ersetzt nicht die praktische Einweisung in das Verfahren.

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Zahlen mit ihren Einheiten

Lernziel: Du kannst Druckeinheiten umrechnen und Referenzen passend verwenden.

Die Einheit gehört zur Zahl

pH ist einheitenlos. pCO₂ und pO₂ sind Drücke; sie können in mmHg oder kPa angegeben werden. Bikarbonat, SBE und Laktat werden hier in mmol/l angegeben: eine Stoffmenge pro Liter.

Die Einheiten der BGA-Werte in diesem Kapitel:

Wert	Einheit
pH	ohne Einheit
pCO₂, pO₂	mmHg oder kPa
HCO₃⁻, SBE, Laktat	mmol/l

Vor jeder Rechnung prüfst du die geforderte Einheit. Eine Formel mit pCO₂ in mmHg kann nicht unverändert mit einer kPa-Zahl verwendet werden.

Abbildung: Vor der Rechnung Zahl und Einheit abgleichen. Quelle: eigene Darstellung.

Eine Druckumrechnung vormachen

1 kPa entspricht ungefähr 7,5 mmHg.

Beispiel: pCO₂ 5,2 kPa.

1. Die Zahl 5,2 mit 7,5 multiplizieren.
2. 5,2 × 7,5 = 39.
3. Ergebnis: ungefähr 39 mmHg.

Für die umgekehrte Richtung teilst du mmHg durch 7,5. Die physiologische Situation ändert sich durch die Umrechnung nicht.

1 kPa ≈ 7,5 mmHg: Beide Skalen beschreiben denselben Druck.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.

Referenz ist nicht gleich Therapieziel

Ein Referenzbereich beschreibt Werte einer festgelegten Vergleichsgruppe unter bestimmten Bedingungen. Ein Therapieziel wird für eine konkrete klinische Situation festgelegt. Das sind unterschiedliche Dinge.

Auch Lehrbereiche können zwischen Quellen etwas variieren. Wir verwenden für arterielle Übungen pCO₂ 35–45 mmHg und aktuelles HCO₃⁻ 22–26 mmol/l. Ein echter Befund wird mit seiner Laborreferenz, Probeart und klinischen Situation beurteilt. Ein Beispiel: Für die akute Sauerstofftherapie empfiehlt die deutsche S3-Leitlinie meist eine Ziel-SpO₂ von 92–96 %, bei Hyperkapnierisiko wie bei COPD 88–92 %.

Abbildung: Vergleichsbereich und individuelles Ziel unterscheiden. Quelle: eigene Darstellung.

Referenzbereich und Therapieziel unterscheiden:

	Referenzbereich	Therapieziel
Bezug	festgelegte Vergleichsgruppe	konkreter Patient
Hängt ab von	Bedingungen, Labor, Probeart	klinischem Problem, Verlauf, bisherigem Zustand
Beispiel	pCO₂ 35–45 mmHg als Arbeitsreferenz	wird individuell festgelegt

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Welche Zahl beantwortet was?

Lernziel: Du kannst die gelernten BGA-Größen den passenden Fragen zuordnen.

Den Befund in Fragen übersetzen

Die Begriffe sind jetzt einzeln erklärt. Statt alle Zahlen gleichzeitig zu deuten, stellst du zunächst getrennte Fragen.

Frage	Dazu passende Angaben
Ist die Probe geeignet?	Probeart und Entnahmebedingungen
Wie ist die Sauerstoffseite?	pO₂, Sättigung, Hb und Sauerstoffzufuhr
Wie ist der aktuelle Säuregrad?	pH
Wie ist die CO₂-Seite?	pCO₂
Wie ist die Bikarbonatseite?	Aktuelles HCO₃⁻; SBE ergänzend

Laktat und andere Zusatzwerte beantworten weitere Fragen im jeweiligen Kontext. Sie ersetzen diese Trennung nicht.

Abbildung: Hauptfragen und Zusatzwerte in der Lesereihenfolge trennen. Quelle: eigene Darstellung.

Ein Befund wird vorbereitet

Auf einem BGA-Ausdruck stehen pH, pCO₂ und aktuelles HCO₃⁻. Du prüfst zuerst, wem die Probe gehört, woher sie stammt und unter welchen Bedingungen sie entnommen wurde.

Abbildung: Den Befund vor dem Zahlenvergleich zuordnen. Quelle: eigene Darstellung.

Dann ordnest du die Werte ihren Fragen zu. Noch musst du aus der Kombination keine komplizierte Diagnose stellen. Der nächste Lernabschnitt baut die vier einfachen Störungen aus genau diesen bereits erklärten Beziehungen auf.

Übungsausdruck mit synthetischen Werten, kein Patientenbefund: Jede Zeile wird ihrer Frage zugeordnet; die fehlenden Angaben zur Probe fallen sofort auf.

Quelle: Eigene programmatische Lehrgrafik, erstellt am 18.10.2026.