Ursachen und Folgen einer Azidose bei Neugeborenen

Ein neugeborenes Kind passt sich nach der Geburt nicht immer den neuen Umgebungsbedingungen adäquat an. Durch Geburtskomplikationen, Erkrankungen der Mutter oder des Kindes kann es passieren, dass Atmung und Blutwerte die entsprechenden Normwerte nicht erreichen und es dadurch zu einem Ungleichgewicht im sogenannten „Säure-Basen-Haushalt“ kommt. Der pH-Wert gibt an, ob eine Substanz eher einen sauren (pH < 7), neutralen (pH = 7) oder basischen (pH > 7) Charakter hat. Der Grad der Azidität oder Alkalinität einer Flüssigkeit (einschließlich Blut) bezieht sich auf ihre Hydrogenionenkonzentration [H+], und die Bestimmung des pH-Werts ist eine Möglichkeit, die Hydrogenionenaktivität anzugeben.

Bei einem normalen Stoffwechsel werden kontinuierlich H+ und CO2 gebildet, die beide zu einem sinkenden pH beitragen. Trotz dieser normalen Tendenz in Richtung Azidose bleibt der pH-Wert normalerweise innerhalb der sehr engen Grenzen (7,35 - 7,45). Doch schon eine geringe Abweichung über die Grenzen dieses Bereichs hinaus kann zahlreiche nachteilige Auswirkungen auf den Zellmetabolismus haben, die sich in einer Gewebe-/Organdysfunktion niederschlägt. Ein pH unter 6,8 oder über 7,8 ist nicht mit dem Leben vereinbar. Aus diesem Grunde ist es essenziell, dass ein abnormer pH-Wert erkannt und die Ursache identifiziert wird. Nur so kann die notwendige medizinische Behandlung erfolgen.

Die Aufrechterhaltung eines normalen pH-Werts (Säure-Basen-Haushalt) ist ein komplexes Zusammenspiel von Lunge, Nieren, ZNS und chemischen Puffern im Blut. Der pH-Wert lässt die Aussage zu, ob dieser homöostatische Mechanismus normal funktioniert oder in irgendeiner Weise gestört ist. Der pH-Wert (mit pCO2 und HCO3-) wird zur Diagnose und zum Monitoring von Säure-Basen-Störungen verwendet. Angesichts der Komplexität der Säure-Basen-Hämostase mit ihrem Einfluss auf mehrere Organsysteme wird die Bestimmung des pH-Werts (pCO2 und HCO3-) klinisch im Kontext vieler schwerer akuter und kritischer Krankheiten sowie schwerer Verletzungen (Traumata) angesiedelt. pH-Bestimmungen werden daher normalerweise im klinischen Setting, d. h. in der Notaufnahme, dem OP, der Intensivstation etc. durchgeführt.

Ursachen und Risiken einer fetalen Azidose

Die Geburt ist für Mutter und Kind ein enormer Stressfaktor, der sich auf verschiedene Organsysteme sowie den Stoffwechsel auswirkt. Während dem natürlichen Geburtsvorgang kann es, ebenso wie bei Geburtskomplikationen (Geburtsstillstand, Nabelschnurumschlingung etc.), zu einer zeitweiligen Unterversorgung des Kindes mit Sauerstoff kommen. In dieser Phase der Sauerstoffunterversorgung produziert der kindliche Stoffwechsel als Reaktion auf den Stress vermehrt Laktat, das Salz der Milchsäure. Laktat ist ein saurer Stoff, der den pH-Wert des Blutes sinken lässt. Es kommt also während der Geburt in fast allen Fällen zu einer mehr oder minder stark ausgeprägten Übersäuerung oder auch Azidose.

In der Geburtshilfe wird bei Hochrisiko-Schwangerschaften der Wert des pHs aus der Fetalkopfhaut oft als einziger Parameter für eine klinische Entscheidung unter der Geburt verwendet, wenn aufgrund des elektronischen fetalen Monitorings (EFM) der Verdacht auf ein fetales Hypoxierisiko besteht. Ein niedriger FetalpH (Azidose) ist ein Indikator für eine Hypoxie, einen Zustand, der die Funktion zahlreicher fetaler Organsysteme wie z. B. des ZNS und des kardiovaskulären Systems erheblich beeinträchtigen kann. Da ein niedriger pH (Azidose) mit dem Risiko einer Geburtsasphyxie und daraus resultierenden neurologischen Defiziten assoziiert ist, ist in diesem Fall eine Sectio dringend indiziert. Diese Indikation stützt sich auf die Richtlinien der NICE (National Institute for Clinical Excellence), die empfohlen, den pH-Wert der Fetalkopfhaut wann immer möglich zu nutzen, um einen auf EFM beruhenden Verdacht ggfs. zu bestätigen, bevor ein Kaiserschnitt gemacht wird.

• Ein Fetal-pH von 7,25 oder höher wird als normal erachtet und liefert die Sicherheit, dass kein fetaler Disstress vorliegt.
• Ein Fetal-pH von unter 7,20 hingegen gilt als klarer Nachweis einer Azidose und somit dafür, dass der Fötus gefährdet ist und eine Geburt sofort eingeleitet werden sollte.

Bestimmung und Bedeutung des Nabelschnur-pHs

So wie der pH aus der Fetalkopfhaut zur Erkennung einer Fetalazidose und einem damit verbundenen Hypoxierisiko unter der Geburt verwendet wird, so nutzen wir den arteriellen pH aus der Nabelschnur für den gleichen Zweck bei Neugeborenen zum Zeitpunkt der Geburt. Eine schwere Azidämie zum Zeitpunkt der Geburt ist ein Indikator für eine Hypoxie und für das Risiko hypoxiebedingter schwerer neurologischer Langzeitdefizite - einschließlich infantiler Zerebralparese.

Der Nabelschnur-pH wird bei der Geburt bestimmt, wenn bei dem Baby der Verdacht auf ein Hypoxierisiko entweder aufgrund von Komplikationen unter der Geburt oder aufgrund vorliegender Hinweise für fetalen Disstress (z. B. niedriger KopfhautpH) unter der Geburt besteht. NICE empfiehlt, den Nabelschnur-pH bei allen Babys zu messen, die aufgrund einer Sectio mit fetalem Disstress auf die Welt kommen. So können eine Geburtsasphyxie und neurologische Schäden vermieden werden.

Der pH-Wert im klinischen Kontext

Obwohl der pH-Wert auf eine Störung des Säure-Basen-Haushalts - d.h. auf eine Azidose oder eine Alkalose - hinweisen kann und Rückschlüsse auf deren Ausmaß zulässt, liefert er keinen Hinweis zur Ursache. Weil es physiologisch so wichtig ist, den pH innerhalb der normalen Grenzen zu halten, spielt die Kompensationsleistung bei Störungen des Säure-Basen-Haushalts eine große Rolle. Diese zielt darauf ab, den pH zu normalisieren.

Stoffwechselstörungen, bei denen ein abnormer pH in erster Linie durch eine abnorme HCO3--Konzentration bestimmt wird, stehen im Zusammenhang mit einer respiratorischen Kompensationsreaktion, die so auf pCO2 einwirkt, dass das Verhältnis zwischen HCO3- und pCO2 ausgeglichen wird und sich der pH dem Normalwert annähert. Auf ähnliche Weise ruft eine respiratorische Störung eine Kompensationsreaktion hervor, durch die die HCO3--Konzentration verändert wird. In der Praxis wird der pH-Wert durch die Kompensationsreaktion in Richtung Normalbereich gerückt. Er kann den Normalbereich erreichen, dies ist jedoch nicht die Regel. Wichtig ist: Nur weil ein pH-Wert innerhalb der Referenzbereiche liegt, heißt das nicht zwangsläufig, dass eine Störung des Säure-Basen-Haushalts ausgeschlossen werden kann; es zeigt unter Umständen nur diese Kompensationsreaktion an. Patienten mit einer gemischten Störung des Säure-Basen-Haushalts (Alkalose und Azidose) beispielsweise haben oft einen normalen pH.

Ein Fallbeispiel: Schwere metabolische Azidose bei einem Säugling

Es ist wenig verwunderlich, dass die Ärzte ihre neun Monate alte Patientin als reizbar beschreiben: Das Mädchen hat Schwierigkeiten beim Atmen, es hustet, jeder Atemzug ist deutlich hörbar. In den vergangenen 24 Stunden musste es sich mehrmals übergeben. Seine Temperatur war mit 37,5 Grad Celsius leicht erhöht, sank aber, nachdem die Mutter Ibuprofen verabreicht hatte. In der Notaufnahme einer portugiesischen Klinik geben die Ärzte dem Baby zwei Wirkstoffe - Dexamethason und Adrenalin -, um die Atmung zu stabilisieren. Doch die Behandlung schlägt nicht an. Als die Mediziner die Ergebnisse einer Blutgasuntersuchung vorliegen haben, verlegen sie das Mädchen sofort auf die pädiatrische Intensivstation des Hospital Santa Maria in Lissabon.

Der pH-Wert des Blutes, der das Verhältnis von Säuren und Basen ausdrückt, ist in einem sehr engen Bereich um 7,4 reguliert. Ein ausgeklügeltes Puffersystem verhindert größere Schwankungen: Die Atmung, die Nieren sowie im Blut gelöste Stoffe, die sogenannten Bikarbonate, sind daran beteiligt. Ein Team um die Kinderärztin Sara Vaz nimmt sich des Falles an und führt dem Mädchen zunächst Flüssigkeit und Bikarbonate zu. Die Mediziner stellen fest, dass das Herz der jungen Patientin zu schnell schlägt. Die Temperatur liegt jetzt bei 38,5 Grad. Das Mädchen hat außerdem eine sogenannte Kussmaul-Atmung - es atmet tief, aber sehr schnell. Das Atemmuster ist Ausdruck der metabolischen Azidose: Der Körper versucht, möglichst viel Kohlendioxid durch das Ausatmen aus dem Blut zu entfernen, damit dessen pH-Wert in den Normalbereich zurückkehrt. Kohlendioxid bildet zusammen mit Wasser - also auch im Blut - Kohlensäure. Weniger Kohlendioxid heißt deshalb auch weniger Säure.

Eine erneute Blutgasuntersuchung liefert mehrere auffällige Werte, die mit einer Übersäuerung einhergehen. Der Kohlendioxidpartialdruck, der angibt, wie viel CO2 im Blut gelöst ist, ist zu niedrig. Das gilt auch für den Wert der Bikarbonate. Erhöht sind dagegen zwei andere Messwerte, was den Medizinern hilft, die Ursache der Übersäuerung einzugrenzen: der Laktatwert und die sogenannte Anionenlücke.

Die Ärzte fragen die Eltern, ob sich das Kind möglicherweise vergiftet haben könnte. Das ist zum Beispiel durch eine unbeabsichtigte Gabe des Schmerzmittels ASS (Acetylsalicylsäure) - in Deutschland unter dem Markennamen Aspirin bekannt - möglich. Die Mediziner fürchten, dass das Kind eine Sepsis haben könnte, eine Blutvergiftung. Bei einer Sepsis breiten sich Bakterien durch die Blutbahn im ganzen Körper aus, die Krankheit führt zu einem fortschreitenden Versagen aller Organe. Die Ärzte geben dem Mädchen sofort Antibiotika. Auf eine Bestätigung durch einen Labortest zu warten, ist bei einem Verdacht auf Sepsis nicht möglich - es muss sofort gehandelt werden.

Ein weiterer Messwert ist auffällig: Das Mädchen hat zu viele sogenannte Ketonkörper im Blut. Diese können unter anderem auf einen Diabetes mellitus deuten - und eine unentdeckte Zuckerkrankheit zählt zu den möglichen Auslösern einer metabolischen Azidose. Der Blutzuckerwert des Kindes ist zunächst normal, steigt aber im Laufe weniger Stunden deutlich an. Die Ärzte verabreichen dem Baby nun zusätzlich das Stoffwechselhormon Insulin, auf das Patienten mit Diabetes Typ-1 angewiesen sind.

Die Übersäuerung bleibt trotz der bisherigen Maßnahmen bestehen. Aus diesem Grund greifen die Ärzte einen Anfangsverdacht wieder auf - hat das Mädchen doch eine Substanz zu sich genommen, die für all dies verantwortlich ist? Als die Ärzte die Eltern mit dem Testergebnis konfrontieren, geben diese zu, dass sie eine Portion Babynahrung versehentlich mit Wasser zubereitet haben, in dem eine hochdosierte ASS-Tablette mit 1000 Milligramm Wirkstoff gelöst war. ASS kann insbesondere bei Babys und Kindern eine Azidose auslösen. Dies kann auch bei Erwachsenen passieren, kommt aber nur selten vor, weil dafür eine sehr große Menge geschluckt werden müsste.

Dem Mädchen geht es zunehmend schlechter: 23 Stunden nach der Einlieferung auf der Intensivstation beginnen seine Nieren zu versagen und es hat einen Krampfanfall. Die Mediziner starten daraufhin ein Blutwäsche-Verfahren, um das restliche Schmerzmittel schneller zu entfernen. Weiterhin geben sie dem Kind Bikarbonate und Insulin. Drei Tage lang führen sie die Therapien durch. Dann bessert sich der Zustand des Kindes. Zuerst kann es die Intensivstation verlassen, zwei weitere Tage später dann auch die Klinik.

Wichtige Messwerte und ihre Bedeutung

Der pH-Wert als bedeutender Messwert im Blut ist ein Maß dafür, wie gut der menschliche Organismus das Säure-Basen-Gleichgewicht im Gewebe aufrechterhalten kann. Der Idealbereich liegt bei Messung im Blut (meist aus einer Arterie) zwischen pH 7,37 und 7,45. Innerhalb dieses engen Wertebereichs laufen die Stoffwechselarbeiten des Körpers in der Regel ungestört ab, sofern keine anderen Schäden wie zum Beispiel genetische Erkrankungen vorliegen. Eine Verschiebung des Gleichgewichts entweder hin zum oberen, also basischen Ende dieses Bereichs (Alkalose) beziehungsweise hin zum unteren, sauren Bereich (Azidose) kann verschiedene Beschwerdebilder verursachen. Eine kurzfristige Verschiebung aus dem Normbereich des pH-Wertes, wie sie beispielsweise bei der Geburt häufig auftritt, wird oft gut vertragen und muss nicht zwingend Spätfolgen nach sich ziehen.

Weitere relevante Messwerte:

• pCO2 (Kohlendioxidpartialdruck): Gibt an, wie viel CO2 im Blut gelöst ist.
• HCO3- (Bikarbonat): Eine wichtige Pufferbase im Blut.
• Laktatwert: Erhöht sich bei Sauerstoffmangel und spielt eine Rolle bei der Azidose.
• Anionenlücke: Hilft bei der Eingrenzung der Ursachen einer metabolischen Azidose.
• Ketonkörper: Können auf Stoffwechselstörungen wie Diabetes mellitus hinweisen.

Behandlung und Prävention

Fällt das neugeborene Kind zum Beispiel als lethargisch, blass, schlapp und stumm auf oder ist die direkte Messung des pH-Wertes aus Nabelschnurblut auffällig, können verschiedene Maßnahmen bereits im Erstversorgungsraum eingeleitet werden. Oberstes Ziel jeder Behandlung eines auffälligen Neugeborenen ist die Sicherung der lebensnotwendigen Körperfunktionen. Hierzu zählt in erster Linie die Atmung und Sauerstoffversorgung sowie die Kontrolle der Körpertemperatur. Alle diese Faktoren spielen direkt oder indirekt eine Rolle für den pH-Wert des Kindes. Je nach Ausprägung der Azidose des Neugeborenen können auch verschiedene Blutsalze oder einfach nur Flüssigkeit über einen venösen Zugang etc. zugeführt werden.

Eine Übersäuerung im Rahmen einer Geburt ist ein häufiges Ereignis und in aller Regel reguliert sich der Säure-Basen-Haushalt des Kindes schnell wieder zu Normalwerten. Bedrohliche Übersäuerungszustände können dank standardisierter Verfahren meist zeitnah erkannt und behandelt werden. Das Thema perinatale Asphyxie ist zudem seit geraumer Zeit Gegenstand der geburtsmedizinischen Forschung, sodass immer neue Behandlungsverfahren zur Minimierung von Risiken zum Einsatz kommen.

Vorab vermutete Risikogeburten, wie sie zum Beispiel bei besonders jungen oder alten Müttern, bei Mehrlingsschwangerschaften oder bei bereits vorher aufgetretenen Geburtskomplikationen auftreten können, werden meist bereits vom betreuenden Frauenarzt an spezialisierte Geburtskliniken mit viel Erfahrung überwiesen.

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