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Wasser-Elektrolyt-Haushalt

Version vom 6. April 2020, 12:53 Uhr von Bijan Fink (Diskussion | Beiträge)

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Synonym: Wasser- und Elektrolythaushalt

1 Definition

Als Wasser-Elektrolyt-Haushalt bezeichnet man das physiologische System der Aufnahme und Abgabe von Wasser und die damit eng zusammenhängende Regulierung der Konzentrationen von Elektrolyten, d.h. positiv und negativ geladenen, gelösten Teilchen. Der Wasser-Elektrolyt-Haushalt bestimmt die Flüssigkeitsverteilung im menschlichen Körper und ist eine unverzichtbare Grundlage aller Lebensvorgänge.

2 Grundlagen

2.1 Verteilung des Körperwassers

Der Wassergehalt beträgt bei einem erwachsenen Mann 60 % des Körpergewichtes, bei der Frau 50 % und beim Säugling 75 %. Zwei Drittel des Gesamtkörperwassers befinden sich intrazellulär, von dem restlichen Drittel wiederrum zwei Drittel interstitiell.

Man unterscheidet folgende Kompartimente, die durch Zell- bzw. Basalmembranen getrennt sind:

Intrazellularraum (ICR) bzw. Intrazellularflüssigkeit (ICF) Extrazellularraum (ECR) bzw. Extrazellularflüssigkeit (ECF)
Extravasalraum Intravasalraum bzw. intravasale Flüssigkeit
Transzellularraum bzw. transzelluläre Flüssigkeit Interzellularraum bzw. Interzellularflüssigkeit
  • ca. 13 Liter, 30 % des Gesamtkörperwassers
  • zwischen den Zellen bzw. im Interstitium

Der Wassergehalt unterscheidet sich erheblich zwischen den einzelnen Geweben, z.B.:

2.2 Intra- und Extrazellulärvolumen

Die Verteilung des Gesamtkörperwassers in verschiedene Kompartimente über die Membranen wird bestimmt durch osmotischen Druck. Dadurch, dass Wasser durch die Membranen diffundieren kann, wird der osmotische Druck von Intrazellulärraum und Extrazellulärraum trotz unterschiedlicher Zusammensetzung der Kompartimente ausgeglichen. Sprich, wenn in einem Kompartiment eine andere Osmolarität herrscht als in einem anderen, diffundiert Wasser durch die Zellmembranen und gleicht den osmotischen Druckunterschied aus (wobei allerdings das Wasservolumen in diesem Kompartiment zunimmt). Osmotische Differenzen zwischen den Kompartimenten entstehen im Wesentlichen dann, wenn die Konzentration von einem wichtigen geladenen Teilchen (Elektrolyt) aus dem Ruder läuft.

2.3 Elektrolyte

Elektrolyte sind kleine geladene Teilchen (Ionen bzw. dissoziierte Salze). Zu den wichtigsten Elektrolyten im Körper zählen

  • die positiv geladenen Kationen:
    • Na+ (Natrium): v.a. extrazellulär
    • K+ (Kalium): v.a. intrazellulär
    • Ca2+ (Calcium)
    • Mg2+ (Magnesium)
  • die negativ geladenen Anionen:
    • Cl- (Chlorid)
    • HCO3- (Bikarbonat)
    • PO43− (Phosphat)
    • weitere negativ geladene Teilchen, zu denen auch größere, z.B. Proteine gehören

Elektrolyte liegen innerhalb von Zellen (intrazellulär), außerhalb von Zellen und Gefäßen (interstitiell) und innerhalb der Blutbahn (intravasal) in unterschiedlichen Konzentrationen vor.

Intrazellulär sind die dominierenden Ionen positiv geladene K+-Ionen und negativ geladene Proteine und Phosphat. Extrazellulär findet man vor allem positiv geladene Na+-Ionen und negativ geladene Cl--, sowie Bikarbonationen (sowohl interstitiell als auch intravasal). Diese Elektrolytkonzentrationen werden durch aktive Ionenpumpen (in den Zellmembranen) aufrechterhalten. Die wichtigste Pumpe ist die Natrium-Kalium-ATPase, die Kalium nach intrazellulär und Natrium nach extrazellulär pumpt.

Da die Elektrolyte Teilchen sind, die elektrische Spannung leiten, ändert sich abhängig von den Elektrolyt-Konzentrationen auch die Spannung an den Zellmembranen. Die elektrische Spannung auf der Zellmembran steuert eine Vielzahl von Prozessen, die auf Zellebene ablaufen. Damit bestimmen Elektrolyte also nicht nur die Flüssigkeitsverteilung im Körper, sondern auch zelluläre Funktionen (z.B. die Depolarisation von Nervenzellen bei Weiterleitung eines Nervenreizes).

3 Physiologie

Die Aufnahme von Wasser und Elektrolyten erfolgt oral über den Verdauungstrakt, der Flüssigkeit und Ionen durch die Darmwand resorbiert. Die Ausscheidung erfolgt über die Nieren (Diurese), über die Haut in Form der Transpiration (Schwitzen) und über die Atemluft. Das Verhältnis der verschiedenen Ausscheidungswege ist unter anderem von klimatischen Bedingungen abhängig. Das Verhältnis zwischen Wasseraufnahme und -ausscheidung erfasst man in der Flüssigkeitsbilanz.

Die Menge der Elektrolytausscheidung bzw. -retention in der Niere muss stets dem Bedarf angepasst werden: Durch Urin, Stuhl, Perspiration, etc. gehen täglich Wasser und Elektrolyte verloren. Durch Trinken, Speisen, ggf. Infusionen und Oxidationswasser (bei Fieber, Hyperthyreose oder nach OP) kommen Wasser und Elektrolyte hinzu.

Die entscheidende Rolle kommt dabei Natrium, dem wichtigsten Kation des Extrazellulärraums, zu: Das Volumen des Gesamtkörperwassers ist in erster Linie abhänig vom Natriumgehalt des Körpers. Der menschliche Körper bzw. die Nieren halten die Natriumkonzentration konstant, indem sie bei höherer Aufnahme von Natrium auch die Ausscheidung erhöhen bzw. bei geringerer Natriumzufuhr weniger Natrium ausscheiden.

Die Regulation des Wasser-Elektrolyt-Systems der Niere wird gesteuert durch:

4 Klinik

In bestimmten Situationen (starkem Durchfall, Erbrechen, Schwitzen, Blutverlust, etc.) oder bei verschiedenen Erkrankungen (Niereninsuffizienz) kann die körpereigene Regulation durch die Nieren nicht ausreichend sein oder versagen. Es kommt dann zu Störungen des Wasser-Elektrolyt-Haushalts, die durch die labormedizinische Bestimmung der Serumelektrolyte objektiviert werden können. Dazu gehören u.a.:

Diese Zustände können mitunter lebensgefährlich sein und müssen - je nach Schweregrad - umgehend medizinisch behandelt werden, z.B. durch Flüssigkeitszufuhr oder Infusionen elektrolythaltiger Lösungen.

5 Links

siehe auch: Elektrolyt

Diese Seite wurde zuletzt am 23. April 2020 um 20:15 Uhr bearbeitet.

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