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# Respiratorische Azidose und Alkalose

- Mechanismus
- Prüfungsrelevanz: hoch

Zu wenig Atmung staut CO₂ an und säuert das Blut; zu viel Atmung atmet CO₂ ab und macht es alkalisch. Die Niere kompensiert über Tage.

Aktualisiert 1 Nov 2026

Auch genannt: Hyperkapnie, Hypokapnie

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## Das Wichtigste

- Respiratorische Azidose = hoher PaCO₂ (Hypoventilation); respiratorische Alkalose = niedriger PaCO₂ (Hyperventilation).
- Akute Azidose: HCO₃⁻ steigt ≈ 1 pro 10 mmHg PaCO₂; chronisch: ≈ 3,5 (3–4) pro 10.
- Akute Alkalose: HCO₃⁻ fällt ≈ 2 pro 10 mmHg; chronisch: ≈ 4–5 pro 10.
- Ursachen der Azidose: Dämpfung des Atemzentrums (Opioide, Sedativa), Muskelschwäche, schwere COPD, Adipositas-Hypoventilation.
- Ursachen der Alkalose: Angst, Schmerz, Fieber, Hypoxämie (Höhe, Lungenembolie), frühe Sepsis, Salicylate, Schwangerschaft.
- In der Höhe (Bogotá) unterhält die Hypoxie eine leichte chronische respiratorische Alkalose, die die Niere kompensiert.

Auf dieser Seite

- Grundlagen Das Wichtigste
- Worum es geht
- Wie es funktioniert, Schritt für Schritt
- Gleichungen
- Vergleich
- Klinischer Bezug
- Merkhilfe
- Verwandte Themen
- Verwandte Krankheiten
- In der Pharmakologie
- Verknüpfungen

- Lernen Testen Sie sich

## Worum es geht

Respiratorische Säure-Basen-Störungen beginnen mit einer Änderung des PaCO₂ durch Hypoventilation (Azidose) oder Hyperventilation (Alkalose). CO₂ wird zu Kohlensäure hydratisiert; eine Änderung des PaCO₂ verschiebt also den pH. Zuerst puffern Zellproteine und Hämoglobin; dann passt die Niere über 2 bis 5 Tage das HCO₃⁻ an.

## Wie es funktioniert, Schritt für Schritt

- Die alveoläre Ventilation sinkt: Das vom Gewebe gebildete CO₂ sammelt sich an, und der PaCO₂ steigt.
- CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃⁻ (Carboanhydrase): H⁺ steigt, und der pH fällt.
- Innerhalb von Minuten puffern Hämoglobin und Zellproteine das H⁺; das HCO₃⁻ steigt leicht.
- Hält der Zustand Tage an, sezernieren proximaler Tubulus und Sammelrohr mehr H⁺, scheiden mehr NH₄⁺ aus und gewinnen das gesamte HCO₃⁻ zurück, sodass das HCO₃⁻ deutlich steigt.
- Bei respiratorischer Alkalose geschieht das Umgekehrte: Die Niere scheidet HCO₃⁻ aus und sezerniert weniger H⁺.
- CO₂ passiert die Blut-Hirn-Schranke rasch; Änderungen des PaCO₂ verändern daher sofort den pH des Liquors, die Hirndurchblutung und das Bewusstsein.

## Gleichungen

**CO₂-Hydratation**CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻

**Carboanhydrase**
beschleunigt den ersten Schritt

Ein steigender PaCO₂ verschiebt die Reaktion nach rechts.

**Renale Kompensation (Faustregel)**ΔHCO₃⁻ ≈ k × ΔPaCO₂ / 10

**k (Azidose)**
≈ 1 akut; ≈ 3,5 chronisch

**k (Alkalose)**
≈ 2 akut; ≈ 4–5 chronisch

Die Regeln im Detail finden Sie auf der Seite Biochemie (Kompensation von Säure-Basen-Störungen).

## Vergleich

| Merkmal | Respiratorische Azidose | Respiratorische Alkalose |
| --- | --- | --- |
| Primäre Veränderung | PaCO₂ ↑ (Hypoventilation) | PaCO₂ ↓ (Hyperventilation) |
| Renale Kompensation | Hält HCO₃⁻ zurück, scheidet mehr H⁺ aus (Tage) | Scheidet HCO₃⁻ aus (Tage) |
| Gehirn | Vasodilatation, Kopfschmerz, Benommenheit, CO₂-Narkose | Vasokonstriktion, Schwindel, Parästhesien |
| Kalium und Calcium | K⁺ leicht ↑ | Ionisiertes Ca²⁺ ↓ (Tetanie), K⁺ ↓ |
| Typische Ursachen | Opioide, COPD, neuromuskuläre Erkrankung | Angst, Höhe, Embolie, frühe Sepsis, Schwangerschaft |

## Klinischer Bezug

- Opioidüberdosis: langsame Atmung, hoher PaCO₂ und niedriger pH; Naloxon hebt die Atemdepression auf.
- Bei COPD mit chronischer Hyperkapnie ist das HCO₃⁻ hoch. Eine abrupte Beatmung auf einen „normalen“ PaCO₂ hinterlässt eine posthyperkapnische metabolische Alkalose.
- Asthmaanfall: zunächst respiratorische Alkalose; ein PaCO₂, der sich „normalisiert“ oder steigt, zeigt Erschöpfung an und ist ein Warnzeichen.
- Bei Ankunft in der Höhe verursacht die Hyperventilation eine Alkalose; in den folgenden Tagen scheidet die Niere HCO₃⁻ aus (Akklimatisierung).

## Merkhilfe

„Die Lunge bewegt CO₂ in Minuten, die Niere Bicarbonat in Tagen“: Deshalb verrät das HCO₃⁻, wie lange die Störung schon besteht.

## Testen Sie sich

Überlegen Sie die Antwort und tippen Sie dann auf die Frage.

## PaCO₂ 60 mmHg und HCO₃⁻ 26 mEq/L: akut oder chronisch?

Akut. Bei einem Anstieg um 20 mmHg erhöht eine akute Änderung das HCO₃⁻ um ≈ 2 (≈ 26), eine chronische um ≈ 7 (≈ 31). Die renale Kompensation hat noch nicht stattgefunden.

## Warum verursacht eine angstbedingte Hyperventilation periorales Kribbeln und Karpopedalspasmen?

Die Alkalose verstärkt die Bindung von Calcium an Albumin; das ionisierte Calcium fällt, und die Nerven werden übererregbar.

## Warum kann ein normaler PaCO₂ bei einem Asthmaanfall ein schlechtes Zeichen sein?

Anfangs hyperventiliert der Patient, und der PaCO₂ ist niedrig. Steigt er auf „normal“, ermüdet die Atemmuskulatur, und die Ventilation reicht nicht mehr aus: Das respiratorische Versagen steht bevor.

## Warum verursacht eine akute Hyperkapnie Kopfschmerz und Benommenheit?

CO₂ passiert die Blut-Hirn-Schranke, säuert den Liquor an und erweitert die Hirngefäße: Hirndurchblutung und intrakranieller Druck steigen, und der Kortex wird gedämpft.

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## In der Pharmakologie

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## Verknüpfungen

## In 3D ansehen 3

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Lehrinhalt zur Physiologie; kein Leitfaden für Diagnose oder Behandlung und kein Ersatz für den Rat einer medizinischen Fachperson. Die Werte sind ungefähre Referenzwerte. Ohne Dosierungen.

Quellen: [Respiratory acidosis: MedlinePlus Medical Encyclopedia](https://medlineplus.gov/ency/article/000092.htm) (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026); [Respiratory alkalosis: MedlinePlus Medical Encyclopedia](https://medlineplus.gov/ency/article/000111.htm) (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026).

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