Klinische Chemie - Exam

Aufgabe 1)

Enzymaktivität und deren diagnostische Bedeutung: Enzyme fungieren als Biokatalysatoren und sind unerlässlich für eine Vielzahl von Stoffwechselprozessen im menschlichen Körper. In der klinischen Chemie ist die Messung der Enzymaktivität ein wichtiges Werkzeug zur Diagnostik von Krankheiten. Zu den grundlegenden Techniken zur Bestimmung der Enzymaktivität gehören kinetische Assays, die oft mittels UV-Vis Spektrophotometrie durchgeführt werden. Die Aktivität von Enzymen wird in Units gemessen, wobei 1 Unit der Menge an Enzym entspricht, die 1 µmol Substrat pro Minute umsetzt. Zu den wichtigen diagnostischen Enzymen zählen ALT, AST, ALP, GGT, LDH und CK. Erhöhte Werte dieser Enzyme können auf verschiedene Formen von Gewebe- oder Organschädigungen hinweisen. Zum Beispiel sind erhöhte Werte von ALT und AST typisch bei Lebererkrankungen, während erhöhte CK-Werte auf einen Myokardinfarkt hindeuten können.

a)

Teilaufgabe 1: Erkläre, wie die Messung der Enzymaktivität mittels UV-Vis Spektrophotometrie abläuft. Welche spezifischen Schritte und Berechnungen sind erforderlich, um die Aktivität eines Enzyms zu bestimmen? Gehe insbesondere auf die Berechnung der Enzymaktivität in Units ein.

Lösung:

• Prinzip der UV-Vis Spektrophotometrie:Die UV-Vis Spektrophotometrie ist eine Methode zur Messung der Absorption von UV- und sichtbarem Licht durch eine Probe. Diese Technik kann zur Bestimmung der Konzentration einer Substanz dienen, die bei einer bestimmten Wellenlänge Licht absorbiert.
• Schritte zur Messung der Enzymaktivität:
  • Vorbereitung der Reagenzien: Bereite alle notwendigen Reagenzien vor, wie das spezifische Substrat, den Puffer und das Enzym.
  • Kalibrierung des Spektralphotometers: Kalibriere das Spektralphotometer mit einer Leerprobe (ohne Substrat oder Enzym), um eine Nullbasislinie für die Messungen festzulegen.
  • Messung der Anfangsabsorption: Mische eine fixierte Konzentration des Substrats in einer festgelegten Pufferlösung und messe die anfängliche Absorption bei der spezifischen Wellenlänge, die für das Substrat charakteristisch ist.
  • Zugabe des Enzyms: Füge eine bekannte Konzentration des Enzyms hinzu und starte die Zeitmessung sofort.
  • Aufzeichnung der Absorption: Messe die Veränderung der Absorption in festen Zeitintervallen, um eine Zeit-Absorptions-Kurve zu erhalten.
  • Berechnung der Reaktionsgeschwindigkeit: Ermittle den Anstieg der Absorption pro Zeiteinheit (ΔA/Δt) von der Zeit-Absorptions-Kurve in der linearen Phase der Reaktion.
  • Berechnung der Enzymaktivität: Verwende das Beer'sche Gesetz, um die Konzentrationsänderung des Produkts und die Enzymaktivität zu berechnen.
• Beer'sches Gesetz:Das Beer'sche Gesetz lautet:
  • \(A = \varepsilon \cdot c \cdot l\) wobei \(A\) die gemessene Absorption ist, \(\varepsilon\) der molare Extinktionskoeffizient des Produkts, \(c\) die Konzentration des Produkts und \(l\) die Schichtdicke der Küvette ist.
• Berechnung der Enzymaktivität in Units:
  • Bestimme die Änderungsrate der Konzentration des Produkts (\(\frac{\Delta c}{\Delta t}\)) aus der Änderungsrate der Absorption (\(\frac{\Delta A}{\Delta t}\)) mit dem Beer'schen Gesetz:
  • \(\frac{\Delta c}{\Delta t} = \frac{\Delta A}{\varepsilon \cdot l \cdot \Delta t}\) Die resultierende Änderungsrate \(\frac{\Delta c}{\Delta t}\) entspricht der Enzymaktivität in µmol/min.
• Definition der Enzymeinheit (Unit):1 Unit (U) entspricht der Menge an Enzym, die 1 µmol Substrat pro Minute umsetzt.

b)

Teilaufgabe 2: Ein Patient zeigt erhöhte Werte von ALT (80 U/L) und AST (95 U/L). Interpretiere diese Ergebnisse im Hinblick auf mögliche zugrunde liegende Erkrankungen. Welche zusätzlichen diagnostischen Schritte sollten unternommen werden, um die Diagnose weiter zu präzisieren?

Lösung:

• Interpretation erhöhter ALT- und AST-Werte:Erhöhte Werte der Enzyme Alanin-Aminotransferase (ALT) und Aspartat-Aminotransferase (AST) können auf eine Schädigung oder Erkrankung der Leber hinweisen. Beide Enzyme kommen in hohen Konzentrationen in den Leberzellen vor und werden bei Schädigung dieser Zellen in das Blut freigesetzt.
  • ALT (80 U/L): Die Alanin-Aminotransferase ist spezifischer für die Leber und daher ein empfindlicherer Indikator für Leberzellschäden. Normale ALT-Werte liegen in der Regel bei 7 bis 55 U/L.
  • AST (95 U/L): Die Aspartat-Aminotransferase kann auch in Herz, Muskeln, Nieren und anderen Organen vorkommen, daher ist sie weniger spezifisch für Leberprobleme. Normale AST-Werte liegen in der Regel bei 10 bis 40 U/L.
• Mögliche zugrunde liegende Erkrankungen:
  • Hepatitis: Entzündung der Leber, die durch Viren (z.B. Hepatitis A, B oder C), Alkohol, Drogen oder Autoimmunerkrankungen verursacht werden kann.
  • Leberzirrhose: Chronische Lebererkrankung, die oft durch langfristigen Alkoholmissbrauch oder chronische Hepatitis ausgelöst wird, was zu Narbenbildung und Leberfunktionsverlust führt.
  • Leberkrebs: Primäre oder sekundäre Tumore in der Leber können erhöhte Enzymwerte verursachen.
  • Lebersteatose (Fettleber): Ansammlung von Fett in der Leberzellen, häufig bei Übergewicht oder Diabetes.
  • Other Causes: Herzprobleme, Muskelerkrankungen oder Gallengangsblockaden können ebenfalls erhöhte AST-Werte verursachen, jedoch weniger häufig erhöhte ALT-Werte.
• Zusätzliche diagnostische Schritte:
  • Vollständige Anamnese und körperliche Untersuchung: Sammle umfassende patientenspezifische Informationen, um Hinweise auf Risikofaktoren wie Alkoholmissbrauch, Drogenkonsum, Reiseanamnese (für Hepatitis), etc. zu erhalten.
  • Weitere Labortests: Führe zusätzliche Blutuntersuchungen durch, wie z.B.
    • Bestimmung von Bilirubin, Alkalischer Phosphatase (ALP), und Gamma-Glutamyltransferase (GGT), um die Leberfunktion weiter zu beurteilen.
    • Tests auf Hepatitis-Antikörper (Hepatitis A, B, C) und Autoantikörper (bei Verdacht auf Autoimmunhepatitis).
    • Bestimmung der Serumproteine und des Gerinnungsstatus (z.B. INR, Albumin), um den Schweregrad der Lebererkrankung festzustellen.
  • Bildgebende Verfahren: Durchführung von Ultraschall, CT oder MRT, um strukturelle Veränderungen der Leber zu erkennen.
  • Leberbiopsie: In einigen Fällen kann eine Biopsie notwendig sein, um die Ursache der Lebererkrankung zu klären, insbesondere wenn eine Autoimmunhepatitis oder Leberkrebs vermutet wird.

Aufgabe 2)

Ein 45-jähriger Patient stellt sich mit Gelbsucht, Müdigkeit und Schmerzen im rechten oberen Quadranten des Abdomens vor. Die Laborwerte zeigen folgende Ergebnisse:

• Bilirubin: 5.2 mg/dL (Normwert: 0.1-1.2 mg/dL)
• AST: 180 U/L (Normwert: < 40 U/L)
• ALT: 230 U/L (Normwert: < 45 U/L)
• AP: 150 U/L (Normwert: 46-116 U/L)
• GGT: 120 U/L (Normwert: 10-71 U/L)

Ein erfahrener Kliniker soll anhand dieser Laborwerte die möglichen Krankheitsbilder und ihre Ursachen analysieren.

a)

a) Analysiere die Erhöhung der einzelnen Leberfunktionstests für diesen Patienten. Welche spezifischen Krankheitsbilder könnten durch diese Werte indiziert sein?

• Diskutiere die mögliche Ursachen für den erhöhten Bilirubin-Spiegel und inwiefern dies mit der Symptomatik des Patienten übereinstimmt.
• Erläutere den Zusammenhang der erhöhten Werte von AST und ALT mit Hepatozytenzerstörung und Leberzellschädigung.
• Beschreibe die Bedeutung der erhöhten Alkalischen Phosphatase und GGT im Kontext der cholestatischen Lebererkrankungen und mögliche Differenzialdiagnosen.

Lösung:

Analyse der Laborwerte und deren klinische Bedeutung

A) Erhöhung der Leberfunktionstests

• Erhöhtes Bilirubin: Der Bilirubin-Spiegel des Patienten liegt bei 5.2 mg/dL, was deutlich über dem Normwert (0.1-1.2 mg/dL) liegt. Dies kann auf verschiedene Ursachen hinweisen, die in Zusammenhang mit der Symptomatik des Patienten stehen:
  • Lebererkrankungen: Akute oder chronische Hepatitis, Leberzirrhose oder Lebertumoren können den Bilirubin-Spiegel erhöhen.
  • Hämolytische Anämien: Ein verstärkter Zerfall von roten Blutkörperchen kann zu einer erhöhten Bilirubin-Produktion führen.
  • Gallengangsobstruktion: Steine, Tumore oder entzündliche Prozesse in den Gallenwegen können den Bilirubin-Abfluss behindern und so den Spiegel erhöhen.
  Die Symptome des Patienten wie Gelbsucht, Müdigkeit und Schmerzen im rechten oberen Quadranten passen zu einer cholestatischen oder hepatozellulären Ursache.
• Erhöhte AST und ALT: Beide Enzyme sind Marker für Hepatozytenzerstörung und Leberzellschädigung.
  • AST (180 U/L, Normwert < 40 U/L): Erhöhtes Aspartat-Aminotransferase kann auf eine Schädigung der Hepatozyten hinweisen. Mögliche Ursachen sind Hepatitis, Alkoholmissbrauch und Leberzirrhose.
  • ALT (230 U/L, Normwert < 45 U/L): Alanin-Aminotransferase ist spezifischer für die Leber als AST. Erhöhte ALT-Werte deuten auf eine akute Lebererkrankung wie virale Hepatitis oder toxische Leberschäden hin.
• Erhöhte Alkalische Phosphatase (AP) und GGT: Diese Marker sind wichtig für die Diagnose cholestatischer Lebererkrankungen.
  • AP (150 U/L, Normwert 46-116 U/L): Erhöhte Werte deuten auf eine Obstruktion der Gallenwege oder Infiltrative Lebererkrankungen hin.
  • GGT (120 U/L, Normwert 10-71 U/L): Gamma-Glutamyltransferase ist ein Enzym, das bei Gallengangsobstruktion und alkoholischen Leberschäden erhöht sein kann. Der parallele Anstieg von AP und GGT unterstützt die Diagnose einer cholestatischen Erkrankung.
  Potenzielle Differenzialdiagnosen:
  • Primäre biliäre Cholangitis
  • Primär sklerosierende Cholangitis
  • Cholestase aufgrund von Gallensteinen oder Tumoren
  • Medikamenteninduzierte Cholestase

Zusammenfassend weisen die Laborwerte zusammen mit der Symptomatik des Patienten auf eine mögliche akute Leberentzündung, cholestatische Erkrankungen oder mechanische Obstruktion der Gallenwege hin. Weitere diagnostische Schritte wie Ultraschall oder CT des Abdomens und eventuelle Biopsien sind empfohlen, um die genaue Ursache zu bestimmen.

b)

b) Berechne das De-Ritis-Verhältnis (AST/ALT) für diesen Patienten.

• Was kannst Du aus diesem Verhältnis über die Art der Lebererkrankung, die den Patienten betrifft, schlussfolgern?
• Diskutiere die Aussagekraft des De-Ritis-Verhältnisses im Vergleich zu den absoluten Werten der AST und ALT in der Diagnose von Lebererkrankungen.

Hinweis: Das De-Ritis-Verhältnis ist definiert als das Verhältnis von AST zu ALT. Ein Wert >1 deutet oft auf eine alkoholisierte Lebererkrankung oder eine fortgeschrittene Leberzirrhose hin, während ein Wert <1 oft auf eine akute virale Hepatitis oder eine Leberzellschädigung hinweist.

Lösung:

Berechnung und Analyse des De-Ritis-Verhältnisses

• Berechnung des De-Ritis-Verhältnisses (AST/ALT): Um das De-Ritis-Verhältnis für diesen Patienten zu berechnen, verwenden wir die angegebenen Werte für AST und ALT:

  AST: 180 U/LALT: 230 U/LDe-Ritis-Verhältnis = \frac{AST}{ALT} = \frac{180}{230} \approx 0.78

• Interpretation des Verhältnisses: Das errechnete De-Ritis-Verhältnis beträgt ca. 0.78. Dieses Verhältnis kann genutzt werden, um Rückschlüsse auf die Art der Lebererkrankung zu ziehen:
• Ein De-Ritis-Verhältnis < 1 (wie in diesem Fall) deutet oft auf eine akute virale Hepatitis oder eine Leberzellschädigung hin. Dies passt zu dem erhöhten ALT-Wert, der spezifischer für hepatocelluläre Schäden ist.
• Ein De-Ritis-Verhältnis > 1 würde eher auf eine alkoholische Lebererkrankung oder eine fortgeschrittene Leberzirrhose hinweisen. Da das Verhältnis in diesem Fall weniger als 1 ist, ist dies weniger wahrscheinlich.
• Aussagekraft des De-Ritis-Verhältnisses: Das De-Ritis-Verhältnis bietet zusätzliche diagnostische Informationen:
• Während die absoluten Werte von AST und ALT erhöhte Leberenzyme anzeigen und auf Hepatozytenzerstörung hinweisen, gibt das De-Ritis-Verhältnis eine genauere Einordnung der Art der Lebererkrankung.
• Ein niedrigeres Verhältnis (< 1) wie das vorliegende kann akute oder virale Leberschäden unterstützen. Dies ist hilfreich bei der Differenzialdiagnose gegenüber anderen Ursachen, die ein höheres Verhältnis (> 1) aufweisen könnten, wie chronische alkoholische Leberschäden oder Zirrhose.
• Zusammengefasst kann das De-Ritis-Verhältnis damit helfen, die relativen Erhöhungen von AST und ALT besser zu verstehen und gezielter in der Diagnose von Lebererkrankungen zu unterstützen.

In Kombination mit den anderen Laborwerten und der klinischen Präsentation des Patienten (Gelbsucht, Müdigkeit und Schmerzen) erhärtet das De-Ritis-Verhältnis die Vermutung einer akuten Hepatitis oder einer anderen Form der Leberzellschädigung. Weitere Untersuchungen wie eine hepatologische Konsultation oder eine Leberbiopsie könnten notwendig sein, um eine definitive Diagnose zu stellen.

Aufgabe 3)

Ein 55-jähriger männlicher Patient kommt mit Beschwerden über Müdigkeit und Schwellungen in die Klinik. Deine Aufgabe ist es, die Nierenfunktion des Patienten zu bewerten. Die folgenden Laborwerte sind bekannt: Serum-Kreatinin: 2.2 mg/dL, Serum-Harnstoff: 50 mg/dL. Berechne die Glomeruläre Filtrationsrate (GFR) des Patienten unter Verwendung der CKD-EPI- und der MDRD-Formeln und bewerte die Ergebnisse.

b)

Berechne die GFR des Patienten, indem Du die MDRD-Formel verwendest. Welche Unterschiede erkennst Du zwischen den beiden GFR-Werten? Wie könnten diese Unterschiede interpretiert werden?

Lösung:

Um die Glomeruläre Filtrationsrate (GFR) des Patienten mittels der MDRD-Formel (Modification of Diet in Renal Disease) zu berechnen, verwenden wir die folgenden Parameter: Serum-Kreatinin (Scr), Alter und Geschlecht des Patienten. Die MDRD-Formel lautet:

MDRD-Formel:

GFR = 175 \times (Scr)^{-1.154} \times (Alter)^{-0.203} \times 0.742 \, \text{falls weiblich} \times 1.212 \, \text{falls afroamerikanisch}

Für unseren Patienten sind die gegebenen Werte:

• Scr: 2.2 mg/dL
• Alter: 55 Jahre
• Der Patient ist männlich und kaukasisch, sodass wir keine zusätzlichen Faktoren anwenden müssen.

Setzen wir diese Werte in die MDRD-Formel ein:

GFR = 175 \times (2.2)^{-1.154} \times (55)^{-0.203}

Berechnen wir nun die einzelnen Komponenten:

• (2.2)^{-1.154} ≈ 0.391
• (55)^{-0.203} ≈ 0.725

Setzen wir diese Werte in die Formel ein:

GFR = 175 \times 0.391 \times 0.725 ≈ 49.67 \, \text{mL/min/1.73}^2

Die GFR des Patienten beträgt ungefähr 49.67 mL/min/1.73 m² laut der MDRD-Formel.

Unterschiede zwischen den GFR-Werten:

• Per CKD-EPI-Formel: 33.09 mL/min/1.73 m²
• Per MDRD-Formel: 49.67 mL/min/1.73 m²

Interpretation der Unterschiede:

• Genauigkeit: Die CKD-EPI-Formel wird allgemein als genauer angesehen, insbesondere bei höheren GFR-Werten. Sie ist für die allgemeine Bevölkerung und verschiedene Stadien der chronischen Nierenerkrankung besser geeignet.
• Bias der Formeln: Die MDRD-Formel neigt dazu, bei höheren GFR-Werten die Nierenfunktion zu unterschätzen. Dies könnte erklären, warum der GFR-Wert mit der CKD-EPI-Formel niedriger ist als mit der MDRD-Formel.
• Klinische Bedeutung: Der niedrigere Wert bei der CKD-EPI-Formel kann vielmehr auf eine fortgeschrittenere Nierenerkrankung hinweisen. Es ist wichtig, die Ergebnisse im klinischen Kontext zu interpretieren und gegebenenfalls zusätzliche Tests durchzuführen.

Zusammenfassung: Beide Formeln deuten auf eine beeinträchtigte Nierenfunktion hin, wobei der Wert der CKD-EPI-Formel niedriger ist und auf eine vielleicht schwerwiegendere Schädigung hinweist. Um den Gesundheitszustand des Patienten besser zu verstehen und eine entsprechende Behandlung zu planen, sind weitere Untersuchungen und eine genaue Diagnose erforderlich.

c)

Unter Berücksichtigung der Werte von Serum-Kreatinin und Serum-Harnstoff bespreche, wie diese Laborwerte interpretiert werden könnten und welche Bedeutung sie in Bezug auf die Nierenfunktion des Patienten haben. Was könnte die potentielle Ursache der Symptome des Patienten sein?

Lösung:

Um die Laborwerte von Serum-Kreatinin und Serum-Harnstoff zu interpretieren, sollten wir deren Bedeutung und mögliche Implikationen für die Nierenfunktion des Patienten verstehen.

Serum-Kreatinin:

• Wert: 2.2 mg/dL
• Serum-Kreatinin ist ein Abfallprodukt des Muskelstoffwechsels und wird hauptsächlich durch die Nieren ausgeschieden. Ein erhöhter Kreatininwert im Blut weist auf eine verminderte Nierenfunktion hin.
• Der normale Bereich für Serum-Kreatinin bei Männern liegt typischerweise zwischen 0.7 und 1.2 mg/dL. Der Wert von 2.2 mg/dL ist deutlich erhöht und deutet auf eine Nierenfunktionsstörung hin.

Serum-Harnstoff (BUN - Blood Urea Nitrogen):

• Wert: 50 mg/dL
• Serum-Harnstoff ist ein weiteres Abfallprodukt des Proteinabbaus und wird ebenfalls über die Nieren ausgeschieden. Ein erhöhter Harnstoffwert kann auf eine verminderte Nierenfunktion oder auf eine erhöhte Harnstoffproduktion hinweisen.
• Der normale Bereich für Serum-Harnstoff liegt bei etwa 7-20 mg/dL. Ein Wert von 50 mg/dL ist stark erhöht und deutet ebenfalls auf eine Nierenfunktionsstörung hin.

Interpretation der Laborwerte:

• Sowohl der erhöhte Serum-Kreatininwert als auch der erhöhte Serum-Harnstoffwert deuten auf eine beeinträchtigte Nierenfunktion hin. Diese Werte sind typisch für eine akute oder chronische Nierenerkrankung.
• Beide Werte sind Marker für die Filtrationsfähigkeit der Nieren. Eine Verminderung dieser Fähigkeit führt zur Anhäufung von Abfallprodukten im Blut, was durch die erhöhten Werte angezeigt wird.
• Die Symptome des Patienten, wie Müdigkeit und Schwellungen, können ebenfalls durch eine Nierenfunktionsstörung erklärt werden:
• Müdigkeit: Die Ansammlung von Abfallprodukten im Blut kann zu allgemeinem Unwohlsein und Ermüdung führen.
• Schwellungen: Eine eingeschränkte Nierenfunktion kann zu einer unzureichenden Ausscheidung von Flüssigkeit führen, was in Ödemen resultieren kann.

Potentielle Ursachen der Symptome:

• Chronische Nierenerkrankung (CKD): Dies ist eine fortschreitende Verschlechterung der Nierenfunktion über Monate oder Jahre.
• Akute Nierenverletzung (AKI): Eine plötzliche Verschlechterung der Nierenfunktion, möglicherweise verursacht durch Dehydrierung, schwere Infektion oder Nierenverletzung.
• Diabetes und Bluthochdruck: Diese sind häufige Ursachen für chronische Nierenerkrankungen.
• Andere mögliche Ursachen könnten Medikamente, die die Nieren schädigen, oder inherente Nierenerkrankungen sein.

Zusammengefasst deuten die erhöhten Werte von Serum-Kreatinin und Serum-Harnstoff stark auf eine beeinträchtigte Nierenfunktion hin, was mit den klinischen Symptomen des Patienten übereinstimmt. Eine weiterführende diagnostische Untersuchung ist notwendig, um die genaue Ursache und das Ausmaß der Nierenschädigung zu bestimmen und einen geeigneten Behandlungsplan zu erstellen.

Aufgabe 4)

Du arbeitest als Arzt in der Notaufnahme und ein Patient wird mit den folgenden Blutgaswerten eingeliefert: pH: 7,28, pO2: 85 mmHg, pCO2: 50 mmHg, HCO3⁻: 24 mEq/L, Na⁺: 140 mEq/L, Cl⁻: 100 mEq/L. Analysiere diese Werte, um den Säure-Basen-Status des Patienten zu beurteilen und die zugrundeliegende Störung zu identifizieren.

a)

Berechne die Anionenlücke des Patienten. Ist sie im normalen Bereich?

Lösung:

Schritte zur Berechnung der Anionenlücke: Die Anionenlücke wird mit der folgenden Formel berechnet:

• Anionenlücke (AG) = Na⁺ - (Cl^- + HCO₃^-)

Setzen wir die Werte des Patienten in die Formel ein:

• Na⁺ = 140 mEq/L
• Cl^- = 100 mEq/L
• HCO₃^- = 24 mEq/L

Ersetzen der Werte ergibt:

• AG = 140 - (100 + 24)
• AG = 140 - 124
• AG = 16 mEq/L

Normalbereich der Anionenlücke:Der normale Bereich für die Anionenlücke liegt typischerweise bei 8-16 mEq/L.

• In diesem Fall beträgt die berechnete Anionenlücke des Patienten 16 mEq/L,
• was innerhalb des normalen Bereichs liegt.

Zusammenfassung:

• Die Anionenlücke des Patienten beträgt 16 mEq/L und liegt somit im normalen Bereich.

b)

Beurteile den Säure-Basen-Status des Patienten basierend auf dem pH-Wert, pCO2 und HCO3⁻. Handelt es sich um eine Azidose oder Alkalose? Ist die Störung primär metabolischer oder respiratorischer Natur?

Lösung:

Analyse des Säure-Basen-Status: Um den Säure-Basen-Status des Patienten zu beurteilen, betrachten wir drei Hauptparameter: pH-Wert, pCO₂ und HCO₃^-.

• pH-Wert: Der normale pH-Wert im Blut liegt zwischen 7,35 und 7,45. Ein pH-Wert von unter 7,35 deutet auf eine Azidose (Übersäuerung) hin, während ein pH-Wert von über 7,45 auf eine Alkalose (Alkalisierung) hinweist. Der pH-Wert des Patienten beträgt 7,28, was auf eine Azidose hinweist.
• pCO₂: Der normale pCO₂-Wert liegt zwischen 35 und 45 mmHg. Ein pCO₂-Wert von über 45 mmHg kann eine respiratorische Azidose anzeigen, und ein Wert von unter 35 mmHg kann eine respiratorische Alkalose anzeigen. Der pCO₂-Wert des Patienten beträgt 50 mmHg, was auf eine respiratorische Ursache hinweist.
• HCO₃^-: Der normale HCO₃^--Wert liegt zwischen 22 und 26 mEq/L. Der HCO₃^--Wert des Patienten beträgt 24 mEq/L, was im normalen Bereich liegt.

Schlussfolgerung:

• Der pH-Wert des Patienten (7,28) zeigt eine Azidose an.
• Ein erhöhter pCO₂-Wert (50 mmHg) deutet darauf hin, dass die Störung respiratorischer Natur ist.
• Der normale HCO₃^--Wert (24 mEq/L) unterstützt die Diagnose einer primären respiratorischen Azidose.

Zusammenfassung:

• Der Patient leidet an einer Azidose.
• Es handelt sich um eine primär respiratorische Azidose, basierend auf dem erhöhten pCO₂-Wert und dem normalen HCO₃^--Wert.

c)

Welche klinische Situation könnte zu den beobachteten Blutgaswerten führen? Begründe Deine Antwort.

Lösung:

Klinische Situation, die zu den beobachteten Blutgaswerten führen könnte: Die Blutgaswerte des Patienten weisen auf eine primär respiratorische Azidose hin. Lassen Sie uns mögliche klinische Situationen betrachten, die zu dieser Störung führen könnten.

• Atemlähmung oder Hypoventilation: Eine der häufigsten Ursachen für eine respiratorische Azidose ist eine beeinträchtigte Atmung, die zu einer Hypoventilation führt. Dies kann durch Zustände wie chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), schwere Asthmaanfälle, Lungenödem, Pneumonie, oder durch neurologische Störungen wie ein Schlaganfall oder eine Überdosierung von ZNS-dämpfenden Medikamenten verursacht werden.
• ZNS-Depressiva: Eine Überdosierung von Medikamenten wie Opioiden, Barbituraten oder Benzodiazepinen kann die Atemfrequenz und -tiefe reduzieren, was zu einer Ansammlung von CO₂ im Blut führt uns somit eine respiratorische Azidose.
• Obstruktive Schlafapnoe: Wiederholte Episoden von Apnoe während des Schlafes können ebenfalls zu einer Erhöhung des CO₂-Spiegels führen.
• Schwere Lungenerkrankungen: Krankheiten wie Emphysem oder fortgeschrittener COPD verursachen eine chronisch beeinträchtigte Atemfunktion, was zu einer chronischen respiratorischen Azidose führen kann.
• Thoraxverletzungen: Rippenbrüche oder andere Brustkorbverletzungen können die Atemmechanik beeinträchtigen und zu einer Hypoventilation führen.

Begründung:

• Der pH-Wert des Patienten beträgt 7,28, was auf eine Azidose hinweist.
• Der erhöhte pCO₂-Wert von 50 mmHg deutet auf eine Ansammlung von CO₂ hin, was eine respiratorische Ursache für die Azidose nahelegt.
• Der HCO₃^--Wert liegt im normalen Bereich (24 mEq/L), was darauf hindeutet, dass die Nieren noch keine signifikante Kompensation entwickelt haben.

Zusammenfassung:

• Die beobachteten Blutgaswerte deuten auf eine primär respiratorische Azidose hin.
• Mögliche klinische Ursachen können Atemlähmung, Hypoventilation, ZNS-Depressiva, obstruktive Schlafapnoe, schwere Lungenerkrankungen oder Thoraxverletzungen sein.

d)

Beschreibe die möglichen Kompensationsmechanismen des Körpers bei der festgestellten Störung. Wie würde sich der pH-Wert verändern, wenn diese Mechanismen greifen?

Lösung:

Mögliche Kompensationsmechanismen des Körpers bei respiratorischer Azidose: Der Hauptmechanismus, durch den der Körper eine respiratorische Azidose kompensiert, ist die Nierenkompensation. Da die respiratorische Azidose durch eine erhöhte CO₂-Konzentration im Blut verursacht wird, kann sie nicht unmittelbar durch das Atemsystem kompensiert werden. Stattdessen übernehmen die Nieren eine wichtige Rolle.

• Nierenkompensation: Die Nieren reagieren auf die chronische respiratorische Azidose durch vermehrte Ausscheidung von H⁺-Ionen und vermehrte Rückresorption von HCO₃^- (Bicarbonat). Dies erhöht den Bicarbonatspiegel im Blut, was dazu beiträgt, den pH-Wert zu normalisieren. Dieser Prozess dauert jedoch Stunden bis Tage, um voll wirksam zu werden.

Auswirkungen der Kompensation auf den pH-Wert:

• Kurzfristige Veränderungen: In den ersten Stunden nach Einsetzen der respiratorischen Azidose ist die Kompensation begrenzt, und der pH-Wert wird nur geringfügig verbessert.
• Längerfristige Veränderungen: Mit effektiver Nierenkompensation könnte der pH-Wert allmählich ansteigen, aber wahrscheinlich wird er nicht vollständig in den normalen Bereich (7,35-7,45) zurückkehren, solange der CO₂-Spiegel erhöht bleibt.

Zusammenfassung:

• Bei respiratorischer Azidose ist der Hauptkompensationsmechanismus die Nierenkompensation, die durch erhöhte HCO₃^--Rückresorption und H⁺-Ausscheidung erfolgt.
• Der Effekt dieser Kompensation zeigt sich in einem allmählichen Anstieg des pH-Werts, wobei dieser jedoch möglicherweise nicht vollständig in den normalen Bereich zurückkehrt.