Niedriges Bikarbonat und Anionenlücke: Was es bedeutet und wann man sich Sorgen machen sollte

Der pH-Wert des Blutes wird in einem sehr engen Bereich gehalten (etwa 7,35–7,45), denn Enzyme, Herzmuskel und Gehirn reagieren empfindlich schon auf kleine Schwankungen. Das wichtigste Puffersystem ist das Paar Kohlendioxid und Bikarbonat: Die Lungen regulieren die Menge an CO2 (ausgeatmet), und die Nieren regulieren die Menge an Bikarbonat (indem sie es sparen und neues bilden und dabei Wasserstoffionen ausscheiden). Gelangt überschüssige Säure ins Blut, wird Bikarbonat zu ihrer Neutralisierung 'verbraucht', und seine Konzentration sinkt. Deshalb ist ein niedriges Bikarbonat das biochemische Grundzeichen der metabolischen Azidose.

Daraus ergeben sich für Leserinnen und Leser zwei praktische Folgen. Erstens ist ein niedriges Bikarbonat keine Diagnose, sondern ein Signal, das klären lässt, ob die Azidose akut oder chronisch ist und woher die überschüssige Säure stammt. Zweitens sieht das, was bei akuter Azidose getan wird (Behandlung der Ursache, Flüssigkeit, Insulin bei diabetischer Ketoazidose), anders aus als bei chronischer Azidose (zum Beispiel bei Nierenerkrankung), bei der eine Behandlung mit Basen erwogen wird; Empfehlungen dürfen daher nicht von einer Situation auf die andere übertragen werden.

Niedriges Bikarbonat kann auch aus der Antwort auf eine Atemstörung resultieren. Bei chronischer Hyperventilation (zum Beispiel bei Lungenerkrankungen, Angst, großer Höhe, Schwangerschaft) atmen die Lungen überschüssiges CO2 aus, der pH-Wert steigt, und die Nieren senken als Antwort das Bikarbonat, um das Gleichgewicht wiederherzustellen. Das ist keine metabolische Azidose, im Befund zeigt sich aber dasselbe niedrige Bikarbonat. Die Unterscheidung erfordert eine Blutgasanalyse (pH, pCO2).

Die Anionenlücke ist die Differenz zwischen dem Hauptkation des Blutes (Natrium) und der Summe der beiden wichtigsten gemessenen Anionen (Chlorid und Bikarbonat): Anionenlücke = Na+ − (Cl− + HCO3−). Es ist keine echte 'Leere' im Blut, denn die Ladungen gleichen sich immer aus; die Lücke steht für die Anionen, die wir routinemäßig nicht messen: vor allem Albumin, außerdem Phosphate, Sulfate und organische Säuren. Tritt ein Überschuss einer organischen Säure (zum Beispiel einer Ketosäure oder von Laktat) im Blut auf, nehmen deren Anionen den Platz des Bikarbonats ein, sodass das Bikarbonat sinkt und die Lücke steigt.

Die Normwerte der Anionenlücke hängen vom Analysegerät ab: Ältere Lehrbücher nennen etwa 12 ± 4 mmol/l, in vielen modernen Laboren ist der Bereich niedriger (oft etwa 8–12 mmol/l, manchmal noch niedriger), weil sich die Methoden der Chloridmessung geändert haben. Die wichtigste Regel lautet daher, das Ergebnis mit dem vom eigenen Labor angegebenen Bereich zu vergleichen und nicht mit einer einzigen universellen Zahl. Manche Labore geben eine Anionenlücke einschließlich Kalium an; der Bereich ist dann um einige mmol/l höher.

Die Einteilung in Azidosen mit erhöhter und mit normaler Lücke ist der nützlichste diagnostische Schritt. Bei Azidosen mit erhöhter Lücke gelangt eine neue Säure ins Blut, deren Anion nicht gemessen wird. Bei Azidosen mit normaler (hyperchlorämischer) Lücke verliert der Körper Bikarbonat (über Darm oder Nieren) oder erhält einen Überschuss an Chlorid, und das verlorene Bikarbonat wird durch Chlorid ersetzt, sodass sich die Lücke nicht ändert.

Die Tabelle zeigt, dass hinter demselben niedrigen Bikarbonat sehr verschiedene Situationen stehen können: von der lebensbedrohlichen Ketoazidose bis zur leichten, langsam fortschreitenden Azidose bei Nierenerkrankung. Das Bikarbonat allein genügt daher nicht für eine Diagnose; nötig sind die Anionenlücke, der klinische Kontext und bei Verdacht auf eine akute Azidose eine Blutgasanalyse mit Beurteilung von pH und pCO2. Zu bedenken ist auch, dass eine Hyperphosphatämie, die wir im Artikel über Phosphat beschreiben, die Anionenlücke erhöhen kann.

Der größte Fallstrick ist der Einfluss des Albumins. Albumin ist das wichtigste nicht gemessene Anion im Serum; bei niedrigem Albumin (Mangelernährung, Lebererkrankung, schwere Erkrankung, nephrotisches Syndrom) wird die Anionenlücke daher unterschätzt, selbst wenn im Körper tatsächlich Säureanionen zirkulieren. Eine 'normale' Lücke kann dann eine bedeutsame Azidose maskieren.

Der zweite Fallstrick sind Paraproteine. Kationische Paraproteine (zum Beispiel beim multiplen Myelom) können die Anionenlücke senken, ebenso Lithium oder Brom; umgekehrt erhöhen sehr hohes Albumin (Dehydratation) oder ein Laborfehler sie. Der dritte Fallstrick betrifft die Probenentnahme: CO2 entweicht aus nicht vollständig gefüllten oder lange offenen Röhrchen und bei verzögerter Analyse, was das Bikarbonat fälschlich senkt. Deshalb sollte ein unerwartetes, isoliertes niedriges Bikarbonat ohne Beschwerden und ohne Änderungen der übrigen Parameter zunächst in einer korrekt entnommenen und rasch analysierten Probe wiederholt werden.

Das ist die Frage, die uns Leserinnen und Leser am häufigsten stellen, doch die Antwort erfordert die Unterscheidung zweier Phänomene. Diätetische Ketose, also erhöhte Ketonspiegel bei Kohlenhydratrestriktion, ist ein physiologischer Zustand, in dem Insulin weiter wirkt und der Körper den pH-Wert halten kann. Die Ketoazidose ist eine pathologische Ansammlung von Ketosäuren über die Pufferkapazität hinaus, mit erniedrigtem pH und Bikarbonat und erhöhter Anionenlücke. Bei Gesunden unter einer typischen ketogenen Diät ist eine Ketoazidose selten, wurde aber in besonderen Situationen beschrieben, in denen sich mehrere Faktoren überlagern.

Ein einzelner Fallbericht kann nicht abschätzen, wie oft das vorkommt, veranschaulicht aber den Mechanismus: Hoher Glukosebedarf (Laktation), sehr wenig Kohlenhydrate in der Nahrung und Ketogenese führen zu einer Ansammlung von Ketonen über die Pufferkapazität hinaus. Ähnliche Risikosituationen sind die Kombination einer kohlenhydratarmen Diät mit Medikamenten aus der Gruppe der SGLT2-Hemmer (die den Glukoseverlust im Urin steigern) sowie mit Alkohol, Hunger, schwerer Erkrankung oder Schwangerschaft. Dieses Phänomen heißt euglykämische Ketoazidose.

Metformin wird manchmal mit der Laktatazidose in Verbindung gebracht, doch das Risiko sollte realistisch eingeschätzt werden. Ein Übersichtsartikel in Metabolism von 2016 betont, dass Metformin das Laktat konzentrationsabhängig erhöht, indem es die mitochondriale Atmung vor allem in der Leber hemmt, und dass für die Entwicklung einer metforminassoziierten Laktatazidose meist sowohl hohe Wirkstoffkonzentrationen (wie bei Nierenversagen) als auch ein zusätzliches Ereignis nötig sind, das die Laktatbildung oder -elimination stört (zum Beispiel Zirrhose, Sepsis, Hypoperfusion). Die Autoren vermerken, dass die berichtete Häufigkeit sehr niedrig ist (weniger als 10 Fälle pro 100 000 Patientenjahre), die Sterblichkeit der MALA aber an 50% heranreicht, weshalb eine mäßige und schwere Niereninsuffizienz eine Gegenanzeige ist.

Weitere häufige Ursachen eines niedrigen Bikarbonats sind die chronische Nierenerkrankung (verminderte Fähigkeit der Nieren, Säuren auszuscheiden und Bikarbonat zu bilden), Durchfall (Bikarbonatverlust mit der Darmflüssigkeit), die renale tubuläre Azidose, manche Medikamente (Acetazolamid, Topiramat, missbrauchte Salizylate), Alkoholmissbrauch und Hunger. Bei fortgeschrittener Nierenerkrankung ist ein niedriges Bikarbonat ein Element des Bildes der Urämie und der Mineralstoffstörungen; es wird zusammen mit Kreatinin, eGFR, Kalium und Phosphat interpretiert.

Für Patienten unter Metformin sind die praktischen Schlussfolgerungen einfach: Kreatinin und eGFR wie empfohlen kontrollieren, das Medikament (nach Rücksprache mit dem Arzt) bei akuter Erkrankung mit Dehydratation, Erbrechen, Durchfall oder Sepsis oder vor Kontrastmitteluntersuchungen vorübergehend pausieren und es nicht aus Angst vor einer Azidose eigenmächtig absetzen. Der Nutzen von Metformin bei Diabetes ist gut belegt, wie wir auch im Artikel über Metformin und Vitamin B12 beschreiben.

Ein monatelang bestehendes, leicht unter der Norm liegendes Bikarbonat ist meist ein Zeichen einer chronischen Nierenerkrankung, seltener einer renalen tubulären Azidose oder gewohnheitsmäßiger Hyperventilation. Bemerkenswert ist, dass selbst bei gesunden älteren Menschen ein niedriges Bikarbonat prognostische Bedeutung haben kann. In der prospektiven Health-ABC-Studie mit 2287 gut funktionierenden Personen im Alter von 70–79 Jahren war ein Bikarbonat unter 23 mEq/l mit höherer Sterblichkeit im Vergleich zur Referenzgruppe 23–27,9 mEq/l verbunden (HR 1,24; 95%-KI 1,02–1,49), nach Berücksichtigung von eGFR, Albuminurie, pH und anderen Faktoren. Der Zusammenhang galt sowohl für die metabolische Azidose als auch für die respiratorische Alkalose als Ursache des niedrigen Bikarbonats; auch die metabolische Alkalose war mit höherer Sterblichkeit verbunden.

Die Schlussfolgerung erfordert Vorsicht in beide Richtungen. Der Übersichtsartikel von Kraut und Madias weist darauf hin, dass die Gabe von Basen bei chronischer Azidose mit verbesserter Zellfunktion und wenigen Komplikationen verbunden ist und ein niedriges Bikarbonat mit Muskelabbau und Knochenverlust in Zusammenhang gebracht wird. Die BiCARB-Studie zeigte dagegen keinen Nutzen der Behandlung in einer bestimmten Gruppe älterer Menschen mit sehr fortgeschrittener Nierenerkrankung und leichter Azidose. Die Belege sind also nicht eindeutig, und die Entscheidung über eine Behandlung mit Basen liegt beim Nephrologen und hängt vom Grad der Azidose, dem Stadium der Nierenerkrankung, dem Blutdruck und dem Risiko einer Natriumüberlastung ab. Die eigenmächtige Einnahme von Natron zur 'Entsäuerung' des Körpers wird nicht empfohlen.

Ein leicht erniedrigtes Bikarbonat verursacht meist keine Beschwerden. Bei akuter Azidose versucht der Körper, sie durch verstärktes Atmen auszugleichen: Charakteristisch ist eine tiefe, schnelle Atmung (Kussmaul-Atmung), oft mit einem Gefühl von Atemnot. Begleitend treten Übelkeit, Erbrechen, Bauchschmerzen, Schwäche, Schläfrigkeit, Verwirrtheit und in schweren Fällen Hypotonie und Herzrhythmusstörungen auf. Die chronische Azidose verläuft leise: Sie kann Müdigkeit, Muskelschwäche und langfristig Knochenstörungen und den Verlust von Muskelmasse verursachen.

Die Interpretation beginnt stets mit der Frage, ob der Patient stabil ist. Bei einer Person mit Symptomen oder Verdacht auf eine akute Azidose ist die Reihenfolge der Maßnahmen umgekehrt: zuerst Blutgasanalyse und Behandlung, danach die detaillierte Differenzierung. Bei einer Person ohne Symptome mit isoliert niedrigem Bikarbonat ist eine ruhige Wiederholung und die Analyse von Lücke und Nierenfunktion innerhalb weniger Tage sinnvoll.

Niedriges Bikarbonat und Anionenlücke sind ein Parameterpaar, das in einer einzigen Befundzeile mehr Information trägt, als man denkt. Für eine Person ohne Symptome ist ein vernünftiger Plan: die Untersuchung in einer gut entnommenen Probe wiederholen, die Lücke berechnen (und nach Albumin korrigieren), Nieren und Glukose prüfen sowie Medikamente und Ernährung überprüfen. Für eine Person mit Symptomen oder Verdacht auf akute Azidose ist der Plan einfacher und dringlicher: ärztliche Hilfe ohne Verzögerung.

Wenn Sie eine ketogene oder sehr kohlenhydratarme Diät einhalten, besonders zusammen mit Medikamenten der SGLT2-Klasse, in der Schwangerschaft oder in der Stillzeit, besprechen Sie das mit Ihrem Arzt und kennen Sie die Warnsymptome. Wenn Sie eine Nierenerkrankung haben, kontrollieren Sie das Bikarbonat regelmäßig und versuchen Sie nicht, es auf eigene Faust zu behandeln: Eine leichte Absenkung des Bikarbonats erfordert eine Entscheidung des Nephrologen, und die Belege für einen Nutzen der Behandlung mit Basen sind nicht eindeutig.