Blutgasanalyse
Medizinische Expertise: Dr. med. NonnenmacherQualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 2. September 2026Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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Die Blutgasanalyse zählt zu den Diagnosemethoden. Sie gibt u. a. Einblick in die Gasverteilung von Kohlendioxid und Sauerstoff.
Was ist die Blutgasanalyse?
Bei der Blutgasanalyse (BGA) handelt es sich um eine Untersuchung des Blutes. Bei diesem Verfahren erfolgt die Messung der Menge von Sauerstoff und Kohlendioxid innerhalb des Blutes.
Der untersuchende Arzt erhält dadurch Hinweise auf den Gesundheitszustand von Herz und Lunge. So kann das Blut durch einen Überschuss an Kohlendioxid oder einen Mangel an Sauerstoff „sauer“ werden. Darüber hinaus dient die Blutgasanalyse zur Bestimmung des pH-Wertes. Des Weiteren kommt sie bei verschiedenen Stoffwechselkrankheiten zur Anwendung, um diese entweder festzustellen oder zu kontrollieren.
Untersucht wird bei einer Blutgasanalyse in der Regel arterielles Blut, welches normalerweise aus der Arteria femoralis oder der Arteria radialis durch arterielle Punktion gewonnen wird, oder das Kapillarblut, dessen Entnahme aus der Fingerkuppe erfolgt. Bei speziellen Fragestellungen ist auch eine Untersuchung von venösem Blut möglich. Ausgewertet wird die Blutprobe von Maschinen. Normalerweise liegt schon nach wenigen Minuten das Untersuchungsresultat vor. Die BGA-Geräte eignen sich für eine patientennahe Sofortdiagnostik.
Funktion, Wirkung & Ziele
Über das Kohlendioxid findet auch eine partielle Steuerung des Säure-Basen-Haushalts statt. Aus diesem Grund lässt sich mit den Blutgasen auch der Säure-Basen-Haushalt erfassen. Kommt es zu Atemnot, kann der Arzt mithilfe einer Blutgasanalyse feststellen, ob diese durch einen Mangel an Sauerstoff hervorgerufen wird und wie groß dessen Ausmaß ist.
Durchgeführt wird eine Blutgasanalyse bei Menschen, die unter schweren Atem- und Lungenfunktionsstörungen leiden. Erfolgt zum Beispiel ein Zusammenbruch des Kreislaufs, ermittelt der Notarzt per Blutgasanalyse die Sauerstoffsättigung. Wichtig ist eine Blutgasanalyse auch für Menschen mit bestimmten Stoffwechselerkrankungen, da bei ihnen regelmäßige Untersuchungen vorgenommen werden müssen. Eine Beeinflussung des Blutgaswertes kann weiterhin durch chronische Nierenkrankheiten erfolgen. Mitunter wird das Blut auch durch harmlose Infekte wie eine Magen-Darm-Grippe beeinträchtigt, wodurch sich die Blutwerte erhöhen. Grund dafür ist eine Einbuße an Flüssigkeit. Sie entsteht aufgrund von Durchfall und Erbrechen.
Hält sich ein Mensch im Gebirge auf, fällt der Sauerstoffwert im Blut zeitweilig niedriger aus. Grund dafür ist der geringere Sauerstoffdruck der Luft in großer Höhe. Bei Gesunden normalisiert sich der Wert wieder, sobald sie in ihre gewohnte Umgebung zurückkehren.
Eine regelmäßige Blutgasanalyse findet auch bei Komapatienten statt, deren Beatmung auf künstliche Weise erfolgt. Dabei überprüfen die Ärzte sowohl den Sauerstoff- als auch den Kohlendioxidwert, denn erst beide zusammen zeigen, ob die Beatmung richtig eingestellt ist. Anhand dieser Kontrolle wird die Beatmung angepasst. Eine Erhöhung der Sauerstoffmenge findet statt, wenn der Sauerstoffwert zu gering ausfällt.
Durchgeführt wird eine Blutgasanalyse durch die Abnahme von Blut. Dazu erfolgt ein kleiner Stich an der Fingerkuppe oder am Ohrläppchen der Testperson. Ebenso lässt sich eine arterielle Blutabnahme durchführen, die jedoch für den Patienten unangenehmer ist. So muss der Arzt das Blut aus einer Unterarmarterie abzapfen, wofür er eine Hohlnadel verwendet. Die dünne Nadel wird in die Arterie eingestochen und das Blut gelangt in ein hohles Röhrchen. Damit es nicht zu Nachblutungen kommt, drückt der Patient einen Wattetupfer für ein paar Minuten fest auf die Einstichstelle.
Die Sauerstoffsättigung des Blutes lässt sich mittlerweile auch ohne die Abnahme von Blut durch die Haut hindurch messen. Zu diesem Zweck erhält der Patient einen speziellen Clip, der einer Wäscheklammer ähnelt. Dieser wird an seiner Fingerkuppe angebracht. Auf einer Clipseite befindet sich eine Lichtquelle, von der der Finger durchleuchtet wird. Auf der anderen Seite ist der Clip mit einer Fotoelektrode ausgestattet, von der die Anzahl der Lichtanteile gemessen wird. Der Clip steht in Verbindung mit einem Computer, der die Funktion hat, den Sättigungswert zu ermitteln. Dieses Verfahren, die Pulsoxymetrie, ersetzt die Blutgasanalyse allerdings nicht: Es zeigt allein die Sauerstoffsättigung an, nicht den Kohlendioxidgehalt und nicht den pH-Wert. Ein solcher Clip wird unter anderem auf Intensivstationen eingesetzt, auf denen die Kontrolle des Patienten rund um die Uhr stattfindet. Auch Rettungswagen von Notärzten verfügen über einen derartigen Clip.
Das entnommene Blut muss möglichst rasch, in der Regel innerhalb weniger Minuten, in einem Laborgerät analysiert werden, weil sich die Messwerte in der Probe sonst verändern. Hat das Gerät die Auswertung beendet, druckt es diese über einen angeschlossenen Drucker aus. Der Arzt kann dann das Untersuchungsresultat einsehen.
Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren
Ist die Blutgasanalyse medizinisch notwendig, übernehmen die gesetzlichen Krankenkassen die Kosten. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Untersuchung in einem Krankenhaus oder durch den behandelnden Arzt erfolgt. Vor einem operativen Eingriff gehört die Blutgasanalyse nicht zur Routine; bei entsprechenden Vorerkrankungen, etwa der Lunge, kann die Voruntersuchung sie aber umfassen. Die Kosten für diese BGA übernehmen ebenfalls die Krankenkassen.
Welche Werte bestimmt werden
Der Ausdruck eines Blutgasgeräts umfasst mehr als die beiden Gase, die dem Verfahren den Namen geben. Gemessen werden der pH-Wert, der den Säuregrad des Blutes angibt, sowie die Partialdrücke von Sauerstoff und Kohlendioxid. Der Partialdruck beschreibt den Anteil, den ein einzelnes Gas am Gesamtdruck des Gasgemisches hat; er sagt aus, unter welchem Druck das jeweilige Gas im Blut gelöst vorliegt.
Aus diesen Messgrößen berechnet das Gerät weitere Kennzahlen. Dazu gehören das Bikarbonat, der wichtigste Puffer des Blutes, und der sogenannte Basenüberschuss, der zusammenfasst, wie weit die Pufferkapazität vom Erwartungswert abweicht. Ebenfalls angegeben wird die Sauerstoffsättigung, also der Anteil der Bindungsstellen am roten Blutfarbstoff, die tatsächlich mit Sauerstoff besetzt sind. Moderne Geräte bestimmen darüber hinaus häufig Elektrolyte wie Natrium und Kalium, den Blutzucker, den Hämoglobinwert und Milchsäure, die bei Sauerstoffmangel im Gewebe vermehrt anfällt. Weil all das in einem Arbeitsgang und in wenigen Minuten geschieht, ist die Untersuchung in der Intensivmedizin und in der Notfallversorgung so verbreitet. Die Referenzbereiche gibt jeweils das messende Gerät beziehungsweise das Labor an, da sie vom Verfahren und vom Ort der Entnahme abhängen.
Säure-Basen-Haushalt: die Grundmuster
Der pH-Wert des Blutes wird in engen Grenzen gehalten, weil zahlreiche Vorgänge im Körper nur in diesem Bereich zuverlässig ablaufen. Weicht er nach unten ab, spricht man von einer Azidose, weicht er nach oben ab, von einer Alkalose. Für beides gibt es jeweils zwei grundsätzlich verschiedene Ursachen, und genau diese Unterscheidung leistet die Blutgasanalyse.
Liegt die Ursache in der Atmung, wird von einer respiratorischen Störung gesprochen. Wird zu wenig Kohlendioxid abgeatmet — etwa bei erschöpfter Atemmuskulatur, bei fortgeschrittener COPD oder bei einer Dämpfung des Atemantriebs — reichert es sich an und das Blut wird saurer. Wird umgekehrt zu viel abgeatmet, wie bei einer Hyperventilation, verschiebt sich der Wert in die entgegengesetzte Richtung. Liegt die Ursache dagegen im Stoffwechsel, spricht man von einer metabolischen Störung. Eine metabolische Azidose kann bei Nierenversagen, bei entgleistem Diabetes mellitus oder bei Sauerstoffmangel im Gewebe auftreten, eine metabolische Alkalose etwa bei anhaltendem Erbrechen mit Verlust von Magensäure.
Der Körper versucht, eine Störung auszugleichen: Bei einer stoffwechselbedingten Übersäuerung wird die Atmung vertieft, um Kohlendioxid abzugeben, bei einer atembedingten Störung greifen über längere Zeit die Nieren regulierend ein. Aus dem Zusammenspiel von pH-Wert, Kohlendioxid und Bikarbonat lässt sich daher nicht nur ablesen, welche Störung vorliegt, sondern auch, ob und wie weit der Körper sie bereits ausgleicht. Diese Einordnung nimmt der behandelnde Arzt vor; aus den Zahlen allein ergibt sich noch keine Behandlung.
Der Ablauf im Einzelnen
Vor einer arteriellen Punktion prüft der Arzt bei der üblichen Entnahmestelle am Handgelenk, ob die Hand auch über das zweite Gefäß ausreichend mit Blut versorgt wird. Dieser Handgriff soll verhindern, dass eine Komplikation an der punktierten Arterie die Durchblutung der Hand gefährdet. Die Stelle wird desinfiziert; auf Wunsch kann die Haut örtlich betäubt werden. Verwendet wird eine Spritze, deren Innenwand mit einem gerinnungshemmenden Stoff beschichtet ist, damit die Probe auf dem kurzen Weg zum Gerät nicht gerinnt.
Bei der Entnahme aus der Fingerkuppe oder dem Ohrläppchen wird die Stelle zuvor gut durchblutet, häufig mit einem durchblutungsfördernden Mittel oder Wärme. Der Grund ist, dass kapillar gewonnenes Blut den arteriellen Verhältnissen nur dann nahekommt, wenn es rasch nachströmt. Das Blut wird in ein dünnes Röhrchen aufgenommen, das sich von selbst füllt. Wichtig ist in beiden Fällen, dass keine Luftblase in der Probe verbleibt, denn die Luft würde Gase mit dem Blut austauschen und die Messwerte verschieben.
Anschließend wird die Probe ohne Verzögerung ins Gerät gegeben. Ist eine kurze Wartezeit unvermeidbar, wird die Probe gekühlt, weil die Zellen im Blut auch außerhalb des Körpers weiter Sauerstoff verbrauchen. Nach einer arteriellen Punktion wird die Einstichstelle mehrere Minuten fest komprimiert und danach kontrolliert.
Wann das Verfahren nicht geeignet ist
Die Entnahme aus einer Arterie unterliegt Einschränkungen. Bei einer ausgeprägten Störung der Blutgerinnung oder unter gerinnungshemmender Behandlung steigt das Risiko einer Nachblutung, sodass Nutzen und Gefahr sorgfältig gegeneinander abgewogen werden. Eine entzündete oder verletzte Haut über der vorgesehenen Punktionsstelle ist ein Grund, eine andere Stelle zu wählen. Ein Arm, an dem für die Dialyse ein Gefäßzugang angelegt wurde, wird nicht punktiert. Ergibt die Prüfung der Durchblutung, dass die Hand nicht ausreichend über das zweite Gefäß versorgt wird, wird ebenfalls auf einen anderen Ort ausgewichen.
Bei Kindern und bei Menschen mit sehr zarten oder schwer tastbaren Gefäßen wird häufig der Entnahme aus der Kapillare der Vorzug gegeben, weil sie weniger belastend ist. Reicht die Fragestellung nicht über die Sauerstoffsättigung hinaus, genügt oft ohnehin die Messung durch die Haut.
Aussagekraft und Grenzen
Eine Blutgasanalyse ist eine Momentaufnahme. Sie beschreibt den Zustand zum Zeitpunkt der Entnahme, und dieser kann sich innerhalb kurzer Zeit ändern — etwa wenn die Sauerstoffgabe verändert oder eine Beatmungseinstellung angepasst wurde. Deshalb wird bei instabilen Patienten wiederholt gemessen, und im Befund wird festgehalten, unter welchen Bedingungen die Probe gewonnen wurde.
Auch der Ort der Entnahme geht in die Beurteilung ein. Kapillarblut kommt arteriellem Blut nahe, entspricht ihm aber nicht vollständig; bei zentralisiertem Kreislauf, kalten Händen oder im Schock kann die Übereinstimmung deutlich schlechter werden. Venöses Blut wiederum eignet sich nur für bestimmte Fragen und nicht zur Beurteilung der Sauerstoffversorgung. Weitere Fehlerquellen sind eine Luftblase in der Spritze, eine zu lange Zeit bis zur Messung und eine schmerzbedingte Mehratmung während der Punktion, die das Kohlendioxid absinken lässt.
Schließlich ist zu bedenken, dass die Sauerstoffsättigung nicht immer das aussagt, was sie zu sagen scheint. Bei einer Kohlenmonoxidvergiftung etwa ist der rote Blutfarbstoff besetzt, ohne dass Sauerstoff transportiert wird; einfache Messverfahren können dann unauffällige Werte anzeigen. Für solche Fragestellungen sind Geräte nötig, die die verschiedenen Formen des Blutfarbstoffs getrennt erfassen.
Ebenso wenig lässt sich aus einem einzelnen guten Wert schließen, dass die Atmung dauerhaft ausreicht. Gerade bei einer erschöpfenden Atemarbeit kann der Sauerstoffwert lange unauffällig bleiben, während das ansteigende Kohlendioxid die eigentliche Warnung darstellt. Deshalb werden beide Gase stets gemeinsam beurteilt, gemeinsam mit dem pH-Wert eingeordnet und in ihrem zeitlichen Verlauf über mehrere Messungen hinweg betrachtet.
Abgrenzung zu anderen Untersuchungen
Die Messung durch die Haut, die Pulsoxymetrie, ist die naheliegendste Alternative und wird zur laufenden Überwachung eingesetzt. Sie kommt ohne Stich aus, liefert aber weder den Kohlendioxidgehalt noch den pH-Wert und kann bei schlechter Durchblutung, starker Bewegung oder Nagellack unzuverlässig werden. Bei beatmeten Patienten wird zusätzlich das ausgeatmete Kohlendioxid fortlaufend gemessen; auch das ersetzt die Analyse aus dem Blut nicht, ergänzt sie aber gut.
Für die Frage, wie leistungsfähig die Lunge insgesamt ist, dient die Spirometrie, die Atemvolumina und Atemstromstärken erfasst. Sie sagt jedoch nichts darüber aus, ob der Gasaustausch im Blut tatsächlich ausreicht — genau diese Lücke schließt die Blutgasanalyse. Fragen nach Zellzahlen und Blutfarbstoff beantwortet dagegen das Blutbild, einen Überblick über die weiteren Möglichkeiten der Blutuntersuchung gibt der entsprechende Artikel.
Quellen
- Bösch, D., Criée, C.-P.: Lungenfunktionsprüfung.
ISBN: 9783662559734
- Niederau, C., Böhm, B. O. (Hrsg.): Klinikleitfaden Labordiagnostik.
ISBN: 9783437210945
- Renz, H. (Hrsg.): Praktische Labordiagnostik.
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- Larsen, R. (Hrsg.): Anästhesie.
ISBN: 9783437213458
- Herold, G.: Innere Medizin 2026.
ISBN: 9783982116655