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Säure-Basen-Haushalt – Was geschieht, wenn unser Körper „sauer“ ist?

Liebe BLOG Leserinnen und Leser, liebe PEAK-Kundinnen und -Kunden,

von meinen Kunden und einigen BLOG-Lesern erhielt ich den Auftrag, mich dem Thema Säure-Basen-Haushalt zu widmen. Diesem Wunsch möchte ich heute gerne nachkommen.

Das Thema Säure-Basen-Haushalt interessiert viele Sportler deshalb, weil immer wieder Theorien und Schriften auftauchen, die von einer stark säurehaltigen Ernährung im Sport und den damit verbundenen Nachteilen für Leistungsfähigkeit und Gesundheit berichten.

Es existieren „Basen-Diäten“ und „Basen-Supplemente“, welche für Regulierung und Prävention von Säureüberschüssen sorgen sollen. In Apotheken sind Teststreifen erhältlich, mit denen man den ph-Wert im Urin bestimmen kann, um so Rückschlüsse auf den Säurestatus im Körper treffen zu können.

Alles in Allem ist der Säure-Basen-Haushalt ein Thema, mit dem sich Viele schon einmal befasst haben, über welches jedoch zu viele verschiedene Aussagen getroffen werden.

Dies sorgt im Allgemeinen für Unsicherheit, welche ich mit meinem BLOG versuchen möchte von allen Leserinnen und Lesern zu nehmen.

In Teil 1 werde ich mich mit den Begrifflichkeiten des Säure-Basen-Hauhalts und dem ph-Wert befassen, sowie einen Einblick in mögliche Verschiebungen des Säure-Basen-Gleichgewichts erklären.

Teil 2 erklärt die für Sportler und gesunde Personen wichtigen Einflüsse auf den Säure-Basenhaushalt und zeigt auf, wie man diesem Thema am besten entgegentritt.

Außerdem werde ich klären, ob es Supplemente oder Substanzen gibt, die über eine Beeinflussung des Säure-Basen-Haushalts zu einer Leistungssteigerung beitragen können.

 

Säure-Basen-Haushalt

Der Säure-Basen-Haushalt besteht aus Regelmechanismen, die im Körper von statten gehen, um ein Säure-Basen-Gleichgewicht (Homöostase) herzustellen. Das Säure-Basen-Gleichgewicht stellt ein wichtiges Regulationsziel des Organismus dar. Im Bereich von 7,38 und 7,42 Blut-ph-Wert, haben die meisten Gewebe, Enzyme und Zellen ihr Funktionsoptimum, d.h. unter diesen Bedingungen fühlen sie sich am wohlsten.

Störungen beim Erhalt der Homöostase, können entweder als Übersäuerung (Azidose) oder als Untersäuerung (Alkalose) auftreten.

Im Rahmen des üblichen Stoffwechselgeschehens sind leichte Verschiebungen gängig und ungefährlich. Chronisch, krankhaft bedingt oder in hohem Maße auftretend, beeinflussen sie andere Stoffwechselvorgänge, machen sie ineffizient und können sogar Krankheiten verursachen.

Um derartige Störungen rasch zu beheben, existieren körpereigene Regulationsmechanismen, die sog. Puffersysteme. Diese setzen sich zusammen aus Puffereigenschaften des Blutes und der Gewebe, sowie aus der Möglichkeit des Gasaustausches in der Lunge und Ausscheidungsmechanismen der Niere.

Bei einem bestehenden Säure-Basen-Gleichgewicht funktioniert unser Körper optimal. Störungen werden durch körpereigene Puffersysteme reguliert.

 

Was ist der PH-Wert?

Der ph-Wert ist eine dimensionslose Zahl. Er zeigt an, ob eine wässrige Lösung sauer oder alkalisch reagiert. Festgestellt wird dies anhand der Ionen-Konzentration einer Lösung.

Unten angeführte Darstellung zeigt die Untergliederung der ph-Werte in sauer, neutral und basisch.

Darstellung ph Wert

 

Individualität des nötigen ph-Wertes

Wenn wir vom optimalen ph-Wert 7,38-7,42 sprechen, meinen wir damit den ph-Wert des Blutes. Daneben existieren im/am Körper andere Systeme, Organe und Einrichtungen, welche einen anderen ph-Wert als Optimum benötigen.

In der Bauchspeicheldrüse und in Darm herrscht beispielsweise ein pH Wert von 8,0. Durch das Bauchspeicheldrüsensekret wird die im Magen gesäuerte Nahrung im Zwölffingerdarm neutralisiert, um im Dünndarm aufgenommen werden zu können.

Der Magensaft hat einen ph-Wert von 2,0-3,0, je nach dem wie nüchtern der Magen ist. Die starke Säure dient der Verdauung von Proteinen, dem Aufschließen von Nahrungsbestandteilen und dem Abtöten von Krankheitserregern. Unser Speichel misst einen ph-Wert von 7,0-7,1, kann jedoch bei schweren Übersäuerungszuständen auch saurer werden. Muskeln, Zellen und Organe haben einen ph-Wert von 6,9.

Unser Urin misst je nach Tageszeit und Säuregrad im Körper einen ph-Wert von 4,8 und 8,0. Hier ist die Schere relativ groß, da der Urin eine Hauptausscheidungseinrichtung für Säuren darstellt. Die Haut des Menschen ist bei einem ph-Wert von 5,5 sauer, um uns vor Krankheitserregern zu schützen.

Bei der Fortpflanzung treffen ein saures Scheidenmilieu und basisches Sperma aufeinander. Beide neutralisieren sich gegenseitig und sorgen so für ein optimales Milieu zur Spermienbewegung.

Das ph-Optimum von 7,38-7,42 gilt nicht generell, sondern bezieht sich nur auf das Blut!

 

Blut-ph-Wert

Der Blut-ph-Wert ist für die Funktion des Körpers von entscheidender Bedeutung. Er wirkt sich unter anderem auf das Speichervermögen des Hämoglobin für Sauerstoff aus. Je geringer der Blut-ph-Wert ausfällt, desto weniger Sauerstoff kann gebunden werden. Bei einer Senkung des ph-Werts im Gewebe, gibt Hämoglobin Sauerstoff ab. Atmet die Lunge hingegen CO2 ab, steigt der ph-Wert des Blutes und somit auch die Aufnahmefähigkeit von Hämoglobin für Sauerstoff.

Der Blut-ph-Wert ist entscheidend für die Sauerstoffversorgung des Körpers!

 

ph-Wert-Bestimmung

Der ph-Wert kann mittels sog. Indikatorstreifen aus der Apotheke gemessen werden, welche man mit dem Urin in Berührung bringt. Auf den Streifen befindet sich eine ph-Wert-Skala zur genauen Bestimmung.

Die Messung sollte an mehreren Tagen jeweils mit dem zweiten Strahl des Urins zu mehreren Tageszeiten (4-6x) stattfinden. Der Morgenurin ist, parallel zur Leberaktivität, in der zweiten Nachthälfte meist etwas sauer. Bildet sich im Laufe des Tages eine ph-Wert-Kurve aus, so deutet dies auf eine natürliche Regulation des Säure-Basen-Haushalt hin. Gesunde Werte liegen morgens zwischen 6,2 und 6,8, abends zwischen 6,8 und 7,4

ACHTUNG:

Nur weil der Urin „sauer“ ist bedeutet das nicht, dass man übersäuert ist! Vielmehr weißt es darauf hin, dass die Puffersysteme funktionieren.

ACHTUNG:

Ständig basischer Urin könnte auf eine massive Störung im Organismus hinweisen.

 

Fazit:

Für einen reibungslosen Stoffwechsel benötigen wir einen Blut-ph-Wert von 7,38 bis 7,42. Andere Einrichtungen unseres Körpers benötigen auch andere ph-Werte. Über den Urin können wir feststellen, ob wir über funktionierende Puffersysteme zur Regulation des Säure-Basen-Gleichgewichts verfügen.

 

Blutpuffer

Unser Blut verfügt über mehrere Teilsysteme zum Erhalt des Blut-ph-Werts. Diese werden unter dem Begriff „Blutpuffer“ zusammengefasst.

 

Pufferkapazität

Die Pufferkapazität trifft eine Aussage über die Belastbarkeit des Blutpuffers. Je höher die Pufferkapazität ist, desto länger dauert es, bis saure oder basische Verschiebungen zu einer tatsächlichen Änderung des ph-Werts führen.

Je höher die Pufferkapazität, desto belastbarer ist das System!

 

Bikarbonat-Puffer

Bei Bikarbonat (HCO3 oder auch Hydrogenkarbonat) handelt es sich um ein saures Salz der Kohlensäure. Es kommt in hoher Menge in unserer Körperflüssigkeiten vor. Bikarbonat-Ionen und Kohlensäure (H2CO3) bilden gemeinsam den sog. Bikarbonat-Puffer, ein Puffersystem, welches H+-Ionen abgeben oder binden kann.

HCO3- + H+ <-> H2CO3 <-> CO2 + H2O

75% der Blutpufferkapazität entfallen auf den Bikarbonat-Puffer. Dieses System ist deshalb so wichtig, weil Bikarbonat im Blut sehr stark vertreten ist. Außerdem handelt es sich beim Bikarbonat-Puffer um ein sog. offenes System.

 

Offenes System

Überschüssiges CO2, als Endprodukt aus dem Bikarbonat-Puffer, kann wie oben dargestellt über de Lunge abgeatmet werden. Der Bikarbonatspiegel ist zudem über die Niere regulierbar, indem dort dessen Ausscheidung gesteuert wird. Dies ermöglicht eine fortwährende Kontrolle des Säure-Basen-Gleichgewichts.

Bei hohem Säureaufkommen wird vermehrt Bikarbonat verbraucht!

 

Abbau von Säuren über die Atemluft

Im Körper entstehende Säuren werden an Puffsubstanzen im Blut gebunden.

Im oxidativen Stoffwechsel produziertes CO2 wird im Bikarbonat-Puffersystem mit Wasser (H2O) kombiniert, um Kohlensäure (H2CO3) zu bilden, welche im weiteren Verlauf der Syntheseschritte wieder zu Wasserstoffionen (H+-Ionen) und Bikarbonat zerfällt. Die Endprodukte gelangen letztlich zu den Lungen, um dort über die Atemluft abgeatmet zu werden.

CO2 aus dem oxidativen Stoffwechsel kann über die Lunge abgeatmet werden!

 

Nicht-Bikarbonat-Puffer

Der Nicht-Bikarbonat-Puffer setzt sich zusammen aus Plasmaproteinen, dem Proteinat-Puffer und Hämoglobin. Er stellt 25% der gesamten Blutpufferkapazität im Körper dar.

Der Nachteil dieses Puffersystems besteht darin, dass es geschlossen ist, d.h. die Pufferkonzentration und damit die Leistungsfähigkeit des Systems ist begrenzt und kann sich schnell ändern.

 

Abbau / Neutralisierung von Säuren über Plasmaproteine

Stoffwechselendprodukte werden nicht nur über die Atmung, sprich die Lunge entsorgt. Abbau- und Ausscheidungsprozesse greifen hier, gesteuert von der Leber und den Nieren auf die Aminosäuren Glutamin und Alanin zurück. Diese werden im Bedarfsfall aus den Speichern ausgeschleust (Muskulatur), zur Leber transportiert und dort in Plasmaproteine umgebaut. In dieser Form werden sie wieder ans Blut abgegeben, gelangen über den Blutweg zu den Nieren und sorgen dort für die Neutralisierung saurer Verbindungen wie z.B. Ammoniak bzw. für die Ausscheidung von sauren Wasserstoffionen (H+) über den Urin.

peak glutamin fusion

Bei hohem Säureaufkommen wird vermehrt Glutamin verbraucht und zu diesem Zweck der Muskulatur entnommen!

Darstellung Puffersysteme

 

Fazit

Unser Körper verfügt über starke Einrichtungen zum ständigen Erhalt eines Säure-Basen-Gleichgewichts. Hauptsächlich beteiligt sind Organe wie die Lunge und die Nieren sowie Bikarbonat. Auch Plasmaproteine, gebildet aus Aminosäuren können für Ausgleich sorgen.

 

Krankhafte Störungen des Saure-Basen-Haushalts

Grundsätzliche Unterscheidung

Störungen des Säure-Basenhaushalts unterscheidet man grundsätzlich in entweder Alkalosen pH > 7,44) oder in Azidosen (pH < 7,36). Weitere Unterscheidungen trennen nach der Ursache in metabolische und respiratorische Formen.

Eine primär metabolische Störung (herbeigeführt innerhalb des Stoffwechsels) wird mit einer respiratorischen Gegenregulation  (z.B. Hyperventilation und vermehrte CO2 Abatmung) kompensiert. Erhebliche Störungen, das bedeutet pH-Werte unterhalb von 7,1 oder oberhalb von 7,6 zeigen potenziell lebensbedrohliche Situationen an.

 

Symptome

Häufig ergeben sich Probleme bei der Feststellung, da die Symptome einer Störung des Säure-Basen-Gleichgewichts sehr unspezifisch ausfallen. Es kann zu Verwirrtheit, Herzrhythmusstörungen, Blutdruckveränderungen oder Hyperventilation kommen.

 

Diagnose

Zur Feststellung einer krankhaften Störung des Säure-Basen-Haushalts müssen respiratorische sowie nichtrespiratorische Marker berücksichtigt werden. Respiratorische Marker sind beispielsweise freie H+Konzentrationen oder der Kohlendioxidpartialdruck (pCO2).

Nichtrespiratorische Marker sind beispielsweise die Konzentration von Bikarbonat oder das Aufkommen an Pufferbasen.

 

Störungen

Krankhafte Störungen des Säure-Basen-Haushalts können durch eine vermehrte oder verminderte CO2 Abatmung, durch eine veränderte CO2 Entstehung, eine verminderte Ausscheidung saurer Substanzen über die Nieren oder durch den Verlust von Bikarbonat oder Wasserstoff-Ionen (H+) ausgelöst werden.

Konstellationen Störungen des Säure Basen Haushalts

 

Ursachen

Besonders bei Patienten mit Niereninsuffizienz, Diabetes, einer Leberzirrhose, einem Emphysem (ungewolltes übermäßiges Aufkommen an Luft), Diarrhöe oder chronischem Erbrechen sowie unter bestehender Diuretikatherapie ist mit Störungen des Säure-Basen-Haushaltes zu rechnen.

Bestimmte Krankheiten können im Körper zu einer Störung des Säure-Basen-Gleichgewichts sorgen.

 

Mögliche Veränderungen des Säure-Basen-Haushalts

Azidose

Respiratorische Azidose (die Atmung betreffend)

Sie zeigt sich in einem verminderten ph-Wert, einem Anstieg des pCO2 und einem Mangel an Sauerstoff (Hypoxie) über einen verminderten Sauerstoffpartialdruck (pO2). Da sich lediglich die renale Bikarbonatausscheidung als Maßnahme im Körper in einem solchen Falle vermindert, bestehen in den meisten Fällen keine vitalen Bedrohungen.

Der pCO2-Anstieg kann zu Bluthochdruck und Tachykardie (Herzrasen) führen. Durch eine CO2 bedingte Vasodilation (Gefäßweitung) kann es zu Gesichtsrötung kommen. Auch Bewusstseinsstörungen oder Verwirrtheit können auftreten.

Therapiert wird diese Form durch die Sicherung der Oxygenierung, also den Versuch, mehr Sauerstoff an Hämoglobin zu binden. Zusätzliche Gaben an Bikarbonat sind oftmals nicht nötig.

 

Metabolische Azidose (den Stoffwechsel betreffend)

Bei einer metabolischen Azidose sind ph-Wert, Bikarbonatkonzentration und pCO2 durch die kompensatorisch verstärkte Abatmung erniedrigt.

Metabolische Azidosen entstehen meist aus einem renalen (die Niere betreffendem) oder gastrointestinalen (den Verdauungstrakt betreffendem) Verlust an Bikarbonat. Es kann aber auch zu einem Mehrverbrauch an Bikarbonat durch eine verminderte renale Ausscheidung von Säureäquivalenten kommen.

Zu den metabolischen Azidosen zählen auch die sog. „organischen Azidosen“, wie z.B. die Laktat- oder Ketoazidose. Diese sind besonders im Sport von Bedeutung.

 

Auswirkungen

Eine metabolische Azidose geht oftmals einher mit Hyperkaliämie (Kaliumüberschuss) Das Kalium wird im Austausch für H+-Ionen aus den Zellen freigesetzt, um die elektrische Neutralität der Zelle zu gewährleisten.

Kalium dient dem Körper als Säurepuffer!

Bei einer langen bestehenden metabolischen Azidose kann es zu einem gesteigerten Eiweißkatabolismus, zu Anorexie (Magersucht) und zu Erschöpfungszuständen kommen. Auch treten Störungen wie ein Anstieg des Parathormons sowie Insulinresistenz auf. Bei älteren Menschen trägt eine metabolische Azidose möglicherweise auch zur Entstehung von Osteoporose bei.

peak micellar casein beutel

Übersäuerung steht in Zusammenhang mit Insulinresistenz und Osteoporose!

 

Alter und metabolische Azidose

Bei älteren Menschen besteht aufgrund der eingeschränkten Funktionsweise der Nieren ein erhöhtes Risiko einer Säurebelastung. Eine erhöhte hepatische (die Leber betreffende) Säureproduktion bei hoher Säureaufnahme (z.B. hohe Eiweißzufuhr) kann im Alter schlechter von den Puffersystemen kompensiert werden.

Ältere Menschen sind aufgrund eingeschränkter Organfunktionalität und erniedrigten Konzentrationen schneller übersäuert!

 

Therapie

Eine orale Alkalinergänzung konnte bei Frauen eine Calciumretention im Knochen, ein positives Stickstoffgleichgewicht und eine Hemmung des Knochenabbaus herbeiführen.

Bei chronischen Zuständen, wie bei einer bestehenden Niereninsuffizienz oder einer renal-tubulären Azidose, ist die Substitution mit Bikarbonat sinnvoll.

 

Präparate

Die Präparate sollten die Wirkung der Magensäure nicht beeinträchtigen. 2000-3000mg/Tag sorgen für einen guten Ausgleich des Säure-Basen-Haushalts. Bei intravenöser Gabe von Bikarbonat besteht die Gefahr einer Hypokaliämie.

Fazit:

Starke Übersäuerungen können zu einer deutlichen Beeinträchtigung des Körpers führen. Ist die Entstehung auf eine Krankheit zurückzuführen, muss die Therapie sich vorrangig der Krankheit selbst und nicht der Übersäuerung widmen. Ernährungsanpassungen und Bikarbonatsubstitution kommen vorrangig im Alter oder bei anderen Ursachen der Übersäuerung zum Einsatz.

 

Alkalose

Respiratorische Alkalose

Bei der respiratorischen Alkalose kommt es über eine alveoläre Hyperventilation zum Abfall des pCO2 und damit in der Folge zum Anstieg des pH-Wertes in den basischen Bereich. Möglich ist dies bei einer Hypoxie (Atemnot) oder einer zentralen Stimulation des Atemzentrums. Der Körper reagiert in diesem Fall mit einem Abfall der Bikarbonatkonzentration, bzw. einer verstärkten Ausscheidung.

Interessant:

Symptome einer Hyperventilation können über das Verfahren der Rückatmung in eine Plastiktüte gelindert werden

 

Metabolische Alkalose

Bei der metabolischen Alkalose liegt hauptsächlich ein Bikarbonatanstieg, verbunden mit einem Anstieg des ph-Werts vor. Renale Retention (Zurückhaltung durch die Niere) oder ein Verlust an säurehaltigem Magensekret, z.B. bei chronischem Erbrechen, können die Ursachen sein.

Eine metabolische Alkalose geht meist mit einem ausgeprägten Kaliummangel (Hypokaliämie) einher. Zudem kommt es zu einer kompensatorischen Hypoventilation (Atmungsverlangsamung) und damit eines Anstiegs des pCO2 im Blut.

Eine metabolische Alkalose äußert sich in Muskelschwäche, Herzrhythmusstörungen oder einer Pfötchenstellung der Hände.

Therapeutisch werden Natrium- und Kaliumchloridergänzungen zur Stabilisierung des Säure-Basen-Haushaltes eingesetzt. Bei Einnahme von Diuretika besteht die Möglichkeit, auf kaliumsparende Varianten umzusteigen.

Grundkrankheiten bei einer Störung des Säure Basen Haushalts

 

Fazit:

Alkalosen werden vom Körper durch eine Reduzierung der Bikarbonatbestände reguliert. In bestimmten Fällen ist es hilfreich die Wiederherstellung einer Homöostase mit der Einnahme von Kalium und Natrium zu unterstützen.

 

Zusammenfassung

Die Regulierung eines Säure-Basen-Gleichgewichts ist von entscheidender Bedeutung für die volle Funktionalität unseres Körpers. Sowohl Verschiebungen in den sauren als auch in den basischen Bereich können unsere Gesundheit und die Leistungsfähigkeit beeinflussen.

Ein Säure-Basen-Gleichgewicht besteht bei einem Blut-ph-Wert von 7,38-7,42. Der ph-Wert bezeichnet dabei die Ionen-Konzentration in einer wässrigen Lösung.

Neben dem Blut-ph-Wert existieren im menschlichen Körper noch eine Reihe anderer ph-Werte. Sie alle erfüllen einen bestimmten Zweck. Saure ph-Werte können z.B. der Abtötung von Bakterien dienen. Basische Werte sind oftmals dazu da, säurehaltige Substanzen zu neutralisieren.

Durch verschiedene Ursachen kann es zu Störungen des Säure-Basen-Gleichgewichts kommen. Um diese zu bekämpfen, steht im Körper eine Reihe von Puffersystemen bereit. Das wichtigste Sytstem ist das offene Bikarbonat-Puffersytem, bei dem saure Substanzen, wie z.B. CO2 aus Stoffwechselvorgängen, von Bikarbonat gebunden und letztlich über die Lunge ausgeschieden werden. Des Weiteren existieren geschlossene Systeme wie z.B. Plasmaproteine, welche Säuren binden können, um sie später der Ausscheidung über den Urin zuzuführen.

Bei den Störungen gilt es prinzipiell zu unterscheiden in Azidosen und Alkalosen. Auslöser können respiratotrischer (Atmung) oder metabolischer (Stoffwechsel) Natur sein.

Leichte Veränderungen des Säure-Basen-Gleichgewicht, wie z.B. die Entstehung von Milchsäure bei Muskelarbeit, sind normal und treten ständig auf. Sie werden in der Regel von den Puffersystemen kompensiert und müssen daher auch nicht therapiert werden. Bei krankhaften Störungen müssen vorrangig die ursächlichen Krankheiten therapiert werden. Meist leiden Personen hier an Niereninsuffizienz oder Diabetes.

Werden Störungen auf andere Weise herbeigeführt oder treten im Rahmen des Alterns auf, ist es möglich, die Puffersysteme mit Nahrungsergänzungen oder mit einer Umstellung der Ernährung zu unterstützen. Präventiv basenlastige Ernährung oder die präventive Einnahme von Basensupplements ist nicht nötig.

In Teil 2 werde ich mich mit natürlichen Störungen des Säure-Basen-Haushalts beschäftigen. Hierunter fällt auch die Laktatbildung im Krafttraining. Außerdem geht es um den Zustand der chronischen Übersäuerung, hervorgerufen durch Ernährungs -und Lebensgewohnheiten, um Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit sowie um Möglichkeiten, eine Übersäuerung zu vermeiden oder zu bekämpfen.

Abschließend möchte ich mich noch mit dem Bodybuilding Mythos „Leistungssteigerung durch Backpulver“ befassen.

Peak Athlet Holger Gugg beim Bizepsttraining

Bis dahin wünsche ich allen Leserinnen und Lesern Gesundheit und viel Erfolg.

 

Sportliche Grüße

Euer

Holger Gugg

www.body-coaches.de

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