Nicht nur auf der Hautoberfläche, sondern auch im Inneren des Körpers, im Blut und anderen Flüssigkeiten, haben wir einen pH-Wert, der konstant gehalten werden muss. Das ist wichtig, weil viele lebensnotwendige Vorgänge im Körper nur bei einem pH-Wert um 7,4 richtig ablaufen können, beispielsweise der Stoffwechsel. Deshalb brauchen wir immer einen ausgeglichenen Säure-Basen-Haushalt.

Säuren, Basen und der pH-Wert

Wie hängen nun Säuren und Basen mit dem pH-Wert zusammen? Säuren und Basen sind chemische Verbindungen, die durch ihre Eigenschaften den pH-Wert direkt beeinflussen können. In wässrigen Lösungen, wie Blut oder Zellflüssigkeit, können Säuren Wasserstoff-Ionen (H⁺) abspalten. Basen bilden sozusagen das Gegenstück zu Säuren: Sie können in Flüssigkeiten diese Protonen aufnehmen.

Der pH-Wert gibt im Grunde nichts anderes an als die Konzentration dieser Wasserstoff-Ionen in einer Flüssigkeit. Sind viele vorhanden, ist der pH-Wert niedrig und die Lösung wird als sauer bezeichnet. Bei einer niedrigen Konzentration dagegen ist der pH-Wert hoch und die Lösung wird basisch oder alkalisch genannt. Säuren senken also den pH-Wert und Basen erhöhen ihn. Ein pH-Wert von 7 steht für eine neutrale Flüssigkeit und gibt gleichzeitig den Grenzwert an: alle pH-Werte unter 7 zeugen von sauren, alle über 7 von alkalischen Flüssigkeiten. Blut ist also mit einem pH-Wert von 7,4 leicht basisch.

Puffersysteme und Regulierung des pH-Werts

Der pH-Wert des Blutes darf sich nur minimal verändern (+ oder -0,03), ohne dass es für den Menschen lebensgefährlich wird. Deshalb besitzt der Körper einige Möglichkeiten, Schwankungen im Säure-Basen-Haushalt auszugleichen.

Sogenannte Puffersysteme sorgen dafür, dass der pH-Wert möglichst konstant bleibt. Jedes System besitzt eine gewisse Pufferkapazität, das heißt, ein Überschuss an Säuren oder Basen kann bis zu einer bestimmte Menge ausgeglichen werden, ohne dass sich der pH-Wert verändert. Die Systeme bestehen jeweils aus einer zusammengehörenden Säure und Base, die je nach Bedarf Protonen abgeben oder aufnehmen können. Der wirkungsvollste Puffer im Blut ist das Bicarbonat-Puffersystem. Mit der Aufnahme von Wasserstoff-Ionen entsteht letztlich Kohlenstoffdioxid (CO₂), das über die Lunge abgeatmet werden kann. Auch Proteine sind im Blut wichtige Puffer, insbesondere Hämoglobin (das in den roten Blutkörperchen für den Sauerstofftransport zuständig ist und dem Blut seine rote Farbe verleiht). Im Harn sind hauptsächlich Phosphat und Ammoniak für die Pufferung zuständig.

Mit den Puffersystemen können Schwankungen zwar kurzzeitig ausgeglichen werden, die gepufferten Protonen müssen den Körper aber auch verlassen, um den pH-Wert stabil zu halten. Hierbei arbeiten Lunge und Niere zusammen. Über die Lunge kann Kohlenstoffdioxid abgeatmet werden, dabei geht allerdings auch der wichtige Puffer Bicarbonat verloren. In die Niere dagegen werden sowohl die Protonen ausgeschieden als auch Bicarbonat wiedergewonnen und ins Blut abgegeben.

Manchmal jedoch reichen die Pufferkapazität und die körpereigenen Regulierungsmaßnahmen nicht mehr aus. Dann kommt es zu Störungen im Säure-Basen-Gleichgewicht und eine Übersäuerung (Azidose) oder Untersäuerung (Alkalose) entsteht, die lebensgefährlich sein kann.