Metabolische – stoffwechselbedingte – Azidose – Folgeerkrankungen

Im Folgenden die wichtigsten Erkrankungen bzw. Komplikationen, die durch eine metabolische Azidose (stoffwechselbedingte Übersäuerung des Blutes) mitbedingt sein können:

Die klinischen Folgen hängen wesentlich von Ausmaß, Geschwindigkeit und Dauer der Säurebelastung sowie von der zugrunde liegenden Erkrankung ab. Eine akute ausgeprägte Azidämie (Übersäuerung des Blutes) führt vor allem zu kardiovaskulären (Herz und Kreislauf betreffenden) und neurologischen (das Nervensystem betreffenden) Funktionsstörungen; eine chronische metabolische Azidose, insbesondere bei chronischer Nierenkrankheit (langandauernder Nierenerkrankung) oder renaler tubulärer Azidose (nierenbedingter Störung der Säureausscheidung), begünstigt vor allem Störungen des Muskel- und Knochenstoffwechsels [1, 2, 4, 5].

Endokrine, Ernährungs- und Stoffwechselkrankheiten (E00-E90)

• Hyperkaliämie (erhöhter Kaliumspiegel im Blut) – insbesondere eine hyperchlorämische metabolische Azidose (stoffwechselbedingte Übersäuerung mit erhöhtem Chloridspiegel) mit normaler Anionenlücke kann durch einen transzellulären Kaliumshift (Verschiebung von Kalium aus den Zellen in das Blut) in den Extrazellulärraum zur Hyperkaliämie beitragen. Bei Azidosen durch organische Säuren, insbesondere Ketoazidose (Übersäuerung durch Ketonkörper) und Laktatazidose (Übersäuerung durch Milchsäure), ist dieser direkte Kaliumshift wesentlich geringer; dort werden erhöhte Serumkaliumkonzentrationen vor allem durch Begleitfaktoren wie Insulinmangel, Hyperosmolalität (erhöhte Konzentration gelöster Stoffe im Blut), Zellkatabolismus (Abbau von Körperzellen) und eingeschränkte renale Kaliumausscheidung bestimmt [2, 3].
• Protein-Energie-Mangelernährung (Eiweiß- und Energiemangel) – chronische metabolische Azidose fördert den Proteinkatabolismus (Eiweißabbau) und kann dadurch insbesondere bei chronischer Nierenkrankheit zu Muskel- und Proteinverlust beitragen. Beobachtungsdaten zeigen zudem eine Assoziation niedriger Bicarbonatkonzentrationen mit Protein-Energie-Mangelernährung und Gedeihstörung (unzureichender körperlicher Entwicklung) [5, 6].

Herzkreislaufsystem (I00-I99)

• Herzrhythmusstörungen (Störungen des Herzschlags) – eine ausgeprägte Azidämie verändert kardiale Ionenströme und erhöht die Arrhythmieneigung; begleitende Elektrolytstörungen, insbesondere eine Hyperkaliämie, können das Risiko zusätzlich erhöhen [1, 2].
• Hypotonie (niedriger Blutdruck) bis Kreislaufschock (schweres Kreislaufversagen) – eine schwere Azidämie kann durch Veränderungen des Gefäßtonus und eine verminderte Reaktion auf Katecholamine eine bestehende hämodynamische Instabilität (Kreislaufinstabilität) verstärken [1, 2].
• Myokardiale Dysfunktion (Funktionsstörung des Herzmuskels) – bei ausgeprägter Azidämie können Kontraktilität (Kraft der Herzmuskelkontraktion) und Herzzeitvolumen (vom Herzen pro Minute gepumpte Blutmenge) abnehmen; gleichzeitig kann die β-adrenerge Ansprechbarkeit vermindert sein [1, 2].

Muskel-Skelett-System und Bindegewebe (M00-M99)

• Osteopenie (verminderte Knochendichte) bzw. Osteoporose (Knochenschwund) – bei chronischer metabolischer Azidose trägt die Pufferung von Protonen durch den Knochen zu Mineralverlust bei; zusätzlich werden die Knochenneubildung gehemmt und die Knochenresorption (Knochenabbau) gefördert. Bei chronischer Nierenkrankheit ist die Azidose ein zusätzlicher Faktor innerhalb einer meist multifaktoriellen Knochenstoffwechselstörung [4].
• Erhöhte Knochenfragilität (erhöhte Brüchigkeit der Knochen) bzw. erhöhtes Frakturrisiko (Risiko für Knochenbrüche) – bei Patienten mit chronischer Nierenkrankheit ist eine metabolische Azidose mit einem erhöhten Frakturrisiko assoziiert. Als mögliche Mediatoren gelten Knochenmineralverlust, verminderte Knochenqualität und Muskelabbau; die epidemiologischen Daten belegen eine Assoziation, jedoch keine unabhängige monokausale Wirkung der Azidose [4, 6].
• Sarkopenie (krankheitsbedingter Verlust von Muskelmasse und Muskelkraft) bzw. Muskelatrophie (Muskelschwund) – chronische metabolische Azidose fördert den Proteinabbau, beeinträchtigt die Proteinsynthese und mitochondriale Energiegewinnung und kann dadurch Muskelmasse, Muskelkraft und körperliche Funktionsfähigkeit reduzieren [5].

Symptome und abnorme klinische und Laborbefunde, die anderenorts nicht klassifiziert sind (R00-R99)

• Bewusstseinsstörung bis Koma (tiefe Bewusstlosigkeit) – möglich bei ausgeprägter akuter Azidämie; die neurologische Symptomatik wird häufig zusätzlich durch die zugrunde liegende Erkrankung und weitere metabolische Störungen bestimmt [1, 2].
• Hyperventilation (übermäßig gesteigerte Atmung) bis Kussmaul-Atmung (tiefe und verstärkte Atmung) – respiratorische Kompensationsreaktion (Ausgleichsreaktion der Atmung) auf die metabolische Azidose mit Absenkung des arteriellen Kohlendioxidpartialdrucks; besonders ausgeprägt bei schwerer Azidose [1, 2].
• Leistungsschwäche und verminderte körperliche Belastbarkeit – insbesondere bei chronischer metabolischer Azidose infolge gestörter Muskelproteinhomöostase (Gleichgewicht von Muskelaufbau und Muskelabbau), verminderter mitochondrialer Energieproduktion und eingeschränkter Muskelfunktion [5].
• Wachstumsverzögerung bei Kindern – chronische metabolische Azidose kann insbesondere bei chronischer Nierenkrankheit und renaler tubulärer Azidose das lineare Wachstum beeinträchtigen. Beteiligt sind unter anderem katabole Effekte (abbaufördernde Wirkungen) sowie Störungen der Wachstumshormon/IGF-1-Achse; die klinische Evidenz beruht überwiegend auf Beobachtungsdaten [11].

Urogenitalsystem (Nieren, Harnwege – Geschlechtsorgane) (N00-N99)

• Beschleunigte Progression (Fortschreiten) einer bestehenden chronischen Nierenkrankheit – persistierend niedrige Bicarbonatkonzentrationen sind in Beobachtungsstudien mit einem schnelleren Verlust der Nierenfunktion, einem höheren Risiko für Nierenversagen und einer erhöhten Mortalität (Sterblichkeit) assoziiert [7]. Ob die metabolische Azidose dabei einen unabhängigen kausalen Progressionsfaktor darstellt, ist jedoch nicht abschließend geklärt. Auch die Interventionsdaten zur Alkalisierung (Behandlung zur Verminderung der Übersäuerung) sind heterogen: Eine Metaanalyse randomisierter Studien zeigte einen möglichen günstigen Effekt von Natriumbicarbonat auf die Nierenfunktion, während eine neuere Metaanalyse keinen signifikanten Vorteil hinsichtlich der eGFR nachweisen konnte [8, 9]. KDIGO bewertet die Kausalität der beobachteten Assoziationen und einen nierenschützenden Effekt der Bicarbonatkorrektur deshalb weiterhin als nicht abschließend gesichert [10] [LL1].

Prognosefaktoren

• Ausmaß der Azidämie
  • Mit zunehmender Absenkung des Blut-pH steigen die Risiken für myokardiale Dysfunktion, Hypotonie, verminderte Katecholaminwirkung, Herzrhythmusstörungen und neurologische Funktionsstörungen [1, 2].
• Geschwindigkeit und Dauer der Entwicklung
  • Eine rasch eintretende schwere Azidämie wird im Allgemeinen schlechter toleriert als eine langsam entstandene Störung mit vorhandener respiratorischer und gegebenenfalls renaler Adaptation (Anpassung) [1, 2].
  • Eine persistierende chronische metabolische Azidose erhöht die kumulative Belastung von Muskulatur und Knochen und ist bei chronischer Nierenkrankheit mit ungünstigeren renalen Outcomes assoziiert [4-7].
• Grunderkrankung und begleitende Organfunktionsstörungen
  • Die Prognose wird wesentlich durch Ursache und Reversibilität (Umkehrbarkeit) der metabolischen Azidose bestimmt. Schock, schwere Laktatazidose, Intoxikationen (Vergiftungen), fortgeschrittene Nierenfunktionsstörung oder kombinierte Organinsuffizienzen (Funktionsschwächen mehrerer Organe) besitzen eine größere prognostische Bedeutung als eine isolierte, rasch reversible Bicarbonatverlustazidose (Übersäuerung durch Verlust von Bicarbonat) [1, 2].
• Respiratorische Kompensationsfähigkeit
  • Eine zusätzliche respiratorische Azidose (atmungsbedingte Übersäuerung) bzw. unzureichende alveoläre Ventilation (Belüftung der Lungenbläschen) verstärkt die Azidämie und damit deren hämodynamische und neurologische Auswirkungen [1, 2].
• Begleitende Hyperkaliämie
  • Eine relevante Hyperkaliämie erhöht insbesondere das Risiko kardialer Erregungsleitungsstörungen und Herzrhythmusstörungen. Der Zusammenhang zwischen metabolischer Azidose und Serumkalium ist ätiologieabhängig und besonders bei hyperchlorämischer Azidose ausgeprägt [2, 3].
• Chronische Nierenkrankheit
  • Niedrige Bicarbonatkonzentrationen sind mit CKD-Progression und erhöhter Mortalität assoziiert; eine unabhängige Kausalität der metabolischen Azidose und eine klinisch relevante Progressionshemmung durch Alkalisierung sind aufgrund heterogener Interventionsdaten jedoch nicht abschließend belegt [7-10] [LL1].
  • Die KDIGO-Leitlinie nennt bei Erwachsenen mit chronischer Nierenkrankheit eine Serum-Bicarbonatkonzentration <18 mmol/l als Beispiel für eine Azidose mit potenziell klinischen Auswirkungen und als Anlass, eine pharmakologische Behandlung (medikamentöse Behandlung) mit oder ohne diätetische Intervention (Ernährungsmaßnahme) zu erwägen. Es handelt sich um einen Practice Point und nicht um einen validierten allgemeinen Mortalitäts-, Intensivmedizin- oder zwingenden Therapiegrenzwert [LL1].
• Persistierende Azidose während einer Nierenersatztherapie (Dialysebehandlung) bei akuter Nierenschädigung (plötzlich auftretender Schädigung der Nieren)
  • Eine persistierende metabolische Azidose mit pH <7,3 kann nach der deutschen S3-Leitlinie auf ein erhöhtes Risiko eines Weaningversagens (Scheitern des Absetzens) der Nierenersatztherapie hinweisen und sollte vor einem Weaningversuch differentialdiagnostisch (zur Abgrenzung anderer möglicher Ursachen) abgeklärt werden; die zugrunde liegende Evidenz ist begrenzt [LL2].

Literatur

1. Chen R, Kumala C, Vu L et al.: Systemic effects of metabolic acidosis. Clin Nephrol. 2026;105(5):341-351. doi:10.5414/CN111953.
2. Kraut JA, Madias NE: Treatment of acute metabolic acidosis: a pathophysiologic approach. Nat Rev Nephrol. 2012;8(10):589-601. doi:10.1038/nrneph.2012.186.
3. Fujimaru T, Hirose K, Yazawa M et al.: Pathophysiology and causes of hyperkalemia: unraveling causes beyond kidney dysfunction. Clin Exp Nephrol. 2025;29:1524-1534. doi:10.1007/s10157-025-02711-x.
4. Bushinsky DA, Krieger NS: Effects of acid on bone. Kidney Int. 2022;101(6):1160-1170. doi:10.1016/j.kint.2022.02.032.
5. Ho JQ, Abramowitz MK: Clinical Consequences of Metabolic Acidosis-Muscle. Adv Chronic Kidney Dis. 2022;29(4):395-405. doi:10.1053/j.ackd.2022.04.010.
6. Mathur V, Reaven NL, Funk SE et al.: Association of metabolic acidosis with fractures, falls, protein-calorie malnutrition and failure to thrive in patients with chronic kidney disease. Clin Kidney J. 2022;15(7):1379-1386. doi:10.1093/ckj/sfac065.
7. Tangri N, Reaven NL, Funk SE et al.: Metabolic acidosis is associated with increased risk of adverse kidney outcomes and mortality in patients with non-dialysis dependent chronic kidney disease: an observational cohort study. BMC Nephrol. 2021;22:185. doi:10.1186/s12882-021-02385-z.
8. Yang TY, Lin HM, Wang HY et al.: Sodium Bicarbonate Treatment and Clinical Outcomes in Chronic Kidney Disease with Metabolic Acidosis: A Meta-Analysis. Clin J Am Soc Nephrol. 2024;19(8):959-969. doi:10.2215/CJN.0000000000000487.
9. Siddiqui AH, Batool F, Khan S et al.: Safety and efficacy of sodium bicarbonate for treating metabolic acidosis in chronic kidney disease: A systematic review and meta-analysis. World J Nephrol. 2025;14(1):101078. doi:10.5527/wjn.v14.i1.101078.
10. Beynon-Cobb B, Visser W, Hoorn EJ et al.: Metabolic Acidosis and Progression of CKD: Current Guidelines and Considerations. Am J Kidney Dis. 2026; online ahead of print. doi:10.1053/j.ajkd.2026.03.047.
11. Ulrich EH, Chanchlani R: Impact of Metabolic Acidosis and Alkali Therapy on Linear Growth in Children with Chronic Kidney Disease: What Is the Current Evidence? Kidney360. 2022;3(4):590-596. doi:10.34067/KID.0000072022.

Leitlinien, Referenzwerte und Protokolle

1. Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) CKD Work Group: KDIGO 2024 Clinical Practice Guideline for the Evaluation and Management of Chronic Kidney Disease. Kidney Int. 2024;105(4S):S117-S314. doi:10.1016/j.kint.2023.10.018. [LL1]
2. S3-Leitlinie: Nierenersatztherapie in der Intensivmedizin [2025-2030]. (AWMF-Registernummer 040-017). April 2025 Langfassung. [LL2]