PH-Wert

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 10. November 2016
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Der pH-Wert charakterisiert wässrige Lösungen hinsichtlich ihres Säure- oder Basengehaltes. Er ist abhängig von der Wasserstoff-Ionen-Konzentration in der Lösung. Im medizinischen Bereich spielt hauptsächlich der pH-Wert des Blutes für die Diagnostik bestimmter Erkrankungen eine Rolle.

Inhaltsverzeichnis

Was ist der pH-Wert?

Definitionsgemäß stellt der pH-Wert den negativen dekatischen Logarithmus der Wasserstoff-Ionen-Konzentration dar. Es ist ein dimensionsloser Wert, der die wässrige Lösung als Säure oder Base charakterisiert.

Der pH-Wert variiert innerhalb des Zahlenbereiches von 0 bis 14. Bei einem Wert von 7 ist die Lösung neutral. Werte unter 7 definieren eine Säure. Je niedriger der Zahlenwert, desto sauer ist die Lösung. Werte oberhalb von 7 zeigen eine basische Lösung an. Die Bestimmung des pH-Wertes macht nur für wässrige Lösungen Sinn, weil nur hier Wasserstoff-Ionen (Protonen) beziehungsweise Hydronium-Ionen (an ein Wassermolekül gebundenes Proton) vorkommen.

Da alle chemischen Reaktionen in lebenden Systemen in wässriger Lösung stattfinden, spielt der pH-Wert in der Biologie eine bedeutende Rolle. Die einzelnen Organe und Körperbereiche weisen jeweils einen individuellen pH-Wert auf.

Aufbau

Die Organe und Körpersäfte im menschlichen Körper besitzen unterschiedliche pH-Werte. So bewegt sich der pH-Wert im Blut normalerweise in den engen Grenzen zwischen 7,35 und 7,45. Das ist also ein leicht basischer Bereich. Ein Puffersystem bewirkt, dass die Werte sehr konstant gehalten werden können. Abweichung nach oben oder unten geben Hinweise auf krankhafte Prozesse im Körper.

Der Urin ist im Allgemeinen leicht sauer, kann aber je nach Ernährung auch basisch sein. Sein pH-Wert bewegt sich in den Grenzen zwischen 4,5 bis 7,9. Der Magen produziert Salzsäure zur Verdauung des Speisebreis. Deshalb stellt er das sauerste Organ mit einem pH-Wert von 1-4 dar. Die basischen Enzyme der Bauchspeicheldrüse, die der enzymatischen Aufspaltung der Nährstoffe dienen, neutralisieren den Speisebrei wieder.

Die Haut enthält einen sogenannten Säureschutzmantel mit einem pH-Wert von 5,5. Auch Schweiß ist mit einem Wert von 4,5 leicht sauer, um antibakteriell wirken zu können. Im Speichel bewegt sich der pH-Wert je nach Ernährung von einem leicht sauren Wert ab 5,5 bis zu einem leicht basischen Wert von 7,8.

Funktion & Aufgaben

Alle Stoffwechselvorgänge im menschlichen Körper sind eng mit dem pH-Wert verknüpft. Er spielt unter anderem im Zuckerstoffwechsel (Glykolyse), für den Gefäßwiderstand, bei der Erregungsweiterleitung, bei der Muskeltätigkeit oder auch für die Sauerstoffbindung an Hämoglobin eine große Rolle. So ist die Sauerstoffbindung an Hämoglobin bei höheren pH-Werten besser als bei niedrigen Werten.

Der pH-Wert im Blut wird durch die Kohlensäurekonzentration festgelegt. Wenn also viel Kohlendioxid (gelöst als Kohlensäure) im Blut vorhanden ist, sinkt aufgrund des niedrigeren pH-Wertes die Sauerstoffbindung. Durch Abatmen des Kohlendioxids erhöht sich auch wieder die Basizität des Blutes. Das führt wieder zu einer besseren Sauerstoffaufnahme. Dieser Mechanismus stellt bereits ein einfaches Puffersystem dar. Funktioniert also die Herz-Kreislauf- und Atemtätigkeit normal, bewegt sich der pH-Wert des Blutes in den angegebenen engen Grenzen.

Die Aufnahme von Sauerstoff und die Abgabe von Kohlendioxid unterliegen einem Regelmechanismus. Ist jedoch die Lunge nicht mehr in der Lage, die Kohlensäure genügend abzuatmen, wird das Blut saurer und die Sauerstoffaufnahme verringert sich. Deshalb dienen pH-Wert-Messungen zur Diagnostik bestimmter Erkrankungen. Der Organismus strebt immer an, den pH-Wert stabil zu halten. Neben dem respiratorischen Puffer (durch Atmung) verfügt der Körper für Blut und Harn auch über chemische Puffer.

Werden die Körperflüssigkeiten zu sauer, kommt es zur Bildung von Proteinen, die überschüssige Wasserstoff-Ionen abfangen. Auch die Nieren sind an der Aufrechterhaltung des pH-Wertes beteiligt. Übersäuert der Körper, scheiden die Nieren über den Harn mehr Wasserstoff-Ionen aus. Ist der Körper zu basisch, wird im Harn mehr Hydrogenkarbonat oder Bikarbonat ausgeschieden. Soll der pH-Wert steigen, ist der Harn also sauer. Wenn der pH-Wert sinken soll, erscheint der Urin dementsprechend basisch.

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Krankheiten

Viele Erkrankungen sind mit einer Abweichung des pH-Wertes verbunden. Deshalb sind pH-Wert-Messungen ein wichtiger Bestandteil der Diagnostik. Wie bereits erwähnt, bewegt sich der pH-Wert des Blutes in den engen Grenzen zwischen 7,35 und 7,45. Schon bei einer geringen Abweichung nach oben oder unten kann es bereits zu lebensbedrohlichen Störungen des Stoffwechsels kommen.

Unter einem Wert von 7,35 wird von einer Azidose und oberhalb eines Wertes von 7,45 von einer Alkalose gesprochen. Die Azidose stellt eine Übersäuerung des Körpers dar. Für eine akute Azidose gibt es zwei Ursachen. Bei einer respiratorischen Azidose führen Lungenkrankheiten, Rippenbrüche oder andere Gründe zu einer Atemlähmung, die das Blut übersäuern lassen. Bei der selteneren metabolischen Azidose ist die Übersäuerung durch den Stoffwechsel bedingt. Folge der akuten Azidose sind niedriger Blutdruck, Herzrhythmusstörungen und Koma.

Auch bei der akuten Alkalose gibt es eine respiratorische und eine metabolische Form. Die respiratorische Alkalose entsteht durch verstärktes Abatmen von Kohlendioxid bei Hyperventilation. Andererseits kann die metabolische Alkalose durch starkes Erbrechen, einer harntreibenden Therapie, bei Einnahme stark alkalischer Substanzen oder bei Störungen der Nierenfunktion hervorgerufen werden. Die Alkalose äußert sich in schweren Herzrhythmusstörungen. Ein pH-Wert über 7,7 ist tödlich. Die Behandlung von Azidose oder Alkalose richtet sich nach den jeweiligen Ursachen. Auch chronische Erkrankungen können zu einer langfristigen Abweichung des pH-Wertes führen.

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