Winter-Formel: Kompensation bei metabolischer Azidose prüfen

Kurz gesagt: Die Winter-Formel schätzt bei metabolischer Azidose, welchen PaCO2 du bei reiner respiratorischer Kompensation erwarten kannst: 1,5 × HCO3- + 8, mit einer Spanne von etwa ±2 mmHg. Liegt der gemessene PaCO2 darüber, besteht zusätzlich eine respiratorische Azidose. Liegt er darunter, besteht zusätzlich eine respiratorische Alkalose.

  • 1,5 × HCO3- + 8
  • Spanne ±2 mmHg
  • M2-Klassiker
Lernheft Säure-Basen-Haushalt & BGA von Medizin Helden
Lernheft Säure-Basen-Haushalt & BGAModul 12 behandelt die Winter-Formel mit Rechenbeispiel. Zum passenden Material

Bei einer metabolischen Azidose steigert die Lunge die Ventilation und senkt so den PaCO2. Das Ausmaß dieser Antwort ist vorhersehbar. Genau das macht die Winter-Formel nützlich: Sie zeigt dir, ob die Lunge so reagiert, wie sie sollte, oder ob ein zweiter Prozess mitspielt. In Fallfragen ist das oft der eigentliche Kern, denn die Diagnose "metabolische Azidose" allein reicht selten für die richtige Antwort.

Wie lautet die Winter-Formel?

Erwarteter PaCO2 (mmHg) = 1,5 × HCO3- (mmol/l) + 8, mit einer Spanne von etwa ±2 mmHg. Du setzt das gemessene Bicarbonat ein, rechnest das Ergebnis aus und vergleichst es mit dem gemessenen PaCO2. Ein einfacher Plausibilitätscheck: Bei metabolischer Azidose entspricht der erwartete PaCO2 grob den beiden Nachkommastellen des pH, solange der pH nicht extrem niedrig ist. Das ersetzt die Rechnung aber nicht.

  • Einheiten prüfen: Die Formel gilt für mmHg. Wird der PaCO2 in kPa angegeben, rechnest du um (1 kPa entspricht etwa 7,5 mmHg)
  • Nur bei metabolischer Azidose: Für Alkalose und respiratorische Störungen gelten andere Faustregeln
  • Erwachsene, stabile Phase: Die volle respiratorische Antwort braucht einige Stunden; ganz am Anfang kann sie noch unvollständig sein
  • Orientierung, keine Diagnose: Die Formel zeigt eine Abweichung, die Ursache klärst du mit der Klinik

Wie rechnest du die Winter-Formel an Beispielen?

HCO3- gemessen Erwarteter PaCO2 PaCO2 gemessen Einordnung
12 mmol/l 1,5 × 12 + 8 = 26 (24 bis 28) mmHg 27 mmHg adäquat kompensierte metabolische Azidose
12 mmol/l 26 (24 bis 28) mmHg 40 mmHg zusätzliche respiratorische Azidose, die Lunge kompensiert nicht ausreichend
16 mmol/l 1,5 × 16 + 8 = 32 (30 bis 34) mmHg 22 mmHg zusätzliche respiratorische Alkalose, etwa bei Sepsis oder Salicylatintoxikation
8 mmol/l 1,5 × 8 + 8 = 20 (18 bis 22) mmHg 19 mmHg schwere, aber adäquat kompensierte metabolische Azidose

Die zweite Zeile ist der wichtigste Prüfungsfall. Ein PaCO2 von 40 mmHg sieht normal aus, ist bei einem Bicarbonat von 12 mmol/l aber viel zu hoch. Die Lunge schafft die nötige Mehrventilation nicht, etwa bei Erschöpfung, Sedierung oder einer begleitenden Lungenerkrankung.

Normaler PaCO2 bei schwerer Azidose

Ein PaCO2 im Normbereich bei deutlich erniedrigtem Bicarbonat ist kein beruhigender Befund. Er zeigt, dass die Atmung nicht mehr ausreichend gegensteuert. In der Klinik ist das ein Grund, Atemarbeit, Vigilanz und Verlauf engmaschig zu beurteilen.

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Kompensation prüfen, Winter-Formel anwenden und Mischstörungen erkennen, jeweils mit Fallfrage.

  • Modul 11: Kompensation prüfen
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Welche Faustregeln gelten für die anderen Störungen?

Die Winter-Formel ist die bekannteste Regel, aber nicht die einzige. Für die übrigen Primärstörungen reichen im Examen grobe Richtwerte:

  1. Metabolische Alkalose

    Lunge

    PaCO2 steigt um etwa 0,7 mmHg pro mmol/l Bicarbonatanstieg, begrenzt durch den Sauerstoffbedarf.

  2. Respiratorische Azidose

    Niereakut / chronisch

    Pro 10 mmHg PaCO2-Anstieg steigt HCO3- akut um etwa 1, chronisch um etwa 3 bis 4 mmol/l.

  3. Respiratorische Alkalose

    Niereakut / chronisch

    Pro 10 mmHg PaCO2-Abfall sinkt HCO3- akut um etwa 2, chronisch um etwa 4 bis 5 mmol/l.

Warum ist die Winter-Formel im Examen so beliebt?

Weil sie mit einer Rechnung zwei Fragen beantwortet: Ist die Atmung angemessen, und gibt es eine zweite Störung? Prüfer bauen Fälle gern so, dass ein Wert normal aussieht und erst die Rechnung die Abweichung zeigt. Typische Konstellationen sind die Ketoazidose mit beginnender Erschöpfung, die Sepsis mit zusätzlicher Hyperventilation und die Salicylatvergiftung, bei der eine metabolische Azidose und eine zentral ausgelöste respiratorische Alkalose zusammen auftreten.

Häufig gestellte Fragen

1. Wofür nutzt man die Winter-Formel?

Um bei metabolischer Azidose den erwarteten PaCO2 zu schätzen. Weicht der gemessene Wert deutlich ab, liegt zusätzlich eine respiratorische Störung vor.

2. Gilt die Winter-Formel auch bei metabolischer Alkalose?

Nein. Bei metabolischer Alkalose nutzt du die Faustregel von etwa 0,7 mmHg PaCO2-Anstieg pro mmol/l Bicarbonatanstieg.

3. Was bedeutet ein PaCO2 unter dem erwarteten Bereich?

Die Lunge atmet mehr CO2 ab, als zur Kompensation nötig wäre. Es besteht zusätzlich eine respiratorische Alkalose, etwa bei Sepsis, Schmerz oder Salicylatintoxikation.

4. Muss ich die Winter-Formel fürs Physikum können?

Im Physikum stehen eher die Mechanismen der Kompensation im Vordergrund. Für das M2 und die Klinik lohnt es sich, die Formel sicher anwenden zu können.

5. Kann ich die Formel bei Kindern anwenden?

Die Formel wurde für Erwachsene beschrieben. Bei Kindern und besonderen Situationen gelten die Vorgaben der jeweiligen Fachabteilung.

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Medizin Helden ist ein unabhängiges Lernangebot und steht in keiner Verbindung zum IMPP oder zu den Landesprüfungsämtern. Alle Angaben sind sorgfältig geprüft (Stand: November 2026), aber ohne Gewähr. Faustregeln dienen der Orientierung; verbindlich sind aktuelle Leitlinien, die Referenzbereiche deines Labors und die Auskünfte deiner Fakultät.