Osmolalität, Osmolarität und Flüssigkeitshomöostase

Unser Körper steuert jeden Tag Millionen von chemischen Reaktionen. Diese Reaktionen hängen davon ab, dass die Konzentration der Flüssigkeit in unseren Zellen und in unserem Blut den ganzen Tag über genau kontrolliert wird. Wie wird dies erreicht? Indem er uns zum Beispiel durstig macht, wenn die Flüssigkeit zu einer höheren Konzentration neigt, und indem er uns dazu bringt, mehr Urin zu lassen, wenn die Konzentration abnimmt.

Manchmal, wenn Sie krank sind, werden jedoch die natürlichen Gleichgewichtsmechanismen Ihres Körpers gestört. In solchen Fällen sind regelmäßige Blutkontrollen und Behandlungen erforderlich, um Ungleichgewichte zu korrigieren.

Um die Flüssigkeitshomöostase zu verstehen, ist es hilfreich, einige der Begriffe zu kennen, die im Zusammenhang mit dem Flüssigkeitshaushalt verwendet werden. Osmolalität und Osmolarität sind Begriffe, die beschreiben, wie konzentriert die Körperflüssigkeiten sind.

Was ist Osmolalität?

Die Osmolalität einer Flüssigkeit ist ein Maß für die Anzahl der Teilchen pro Kilogramm der Flüssigkeit, in der sie gelöst sind (der gelöste Stoff). Die Anzahl der Teilchen wird in Milliosmol gemessen, einer in der Chemie weit verbreiteten Maßeinheit. Das Maß wird in Milliosmol pro Kilogramm, kurz mOsmol/kg, angegeben.

Die Osmolalität hängt nicht von der Temperatur der Flüssigkeit ab. Wenn man beispielsweise 100 g Salz in 1 kg Wasser auflöst, ist die Osmolalität die gleiche, unabhängig davon, ob das Wasser nahe dem Gefrierpunkt oder bei Körperwärme ist. Dies ist der Unterschied zwischen Osmolalität und Osmolarität.

Was ist Osmolarität?

Die Osmolarität einer Flüssigkeit ist ein Maß für die Anzahl der Teilchen pro Liter der Flüssigkeit, in der sie gelöst sind (der gelöste Stoff). Die Anzahl der Teilchen wird in Millimol gemessen, einer anderen in der Chemie weit verbreiteten Maßeinheit. Das Maß wird in Millimol pro Liter, kurz mmol/L, angegeben.

Die Osmolarität ändert sich in Abhängigkeit von der Temperatur der Flüssigkeit. Um das obige Beispiel aufzugreifen: Wenn Sie 100 g Salz in 1 kg Wasser auflösen, sinkt die Osmolarität ganz leicht, wenn sich die Flüssigkeit erwärmt. Das liegt daran, dass das gleiche Gewicht an Wasser bei Erwärmung etwas mehr Raum einnimmt - es dehnt sich aus.

Da sich die Osmolarität mit der Temperatur ändert, wird in der Medizin der Begriff Osmolalität bevorzugt.

Warum wird die Osmolalität gemessen?

Die Osmolalität wird gemessen, wenn Ärzte befürchten, dass Ihr Flüssigkeitshaushalt aus irgendeinem Grund aus dem Gleichgewicht geraten sein könnte. Dies kann durch eine Krankheit oder eine Nebenwirkung von Medikamenten bedingt sein. Es kann sogar darauf zurückzuführen sein, dass Sie Ihr System durch zu viel Wasser überlastet haben.

Möglicherweise soll er auch gemessen werden, um die Wirkung von Medikamenten zu überwachen, die die Osmolalität Ihres Körpergewebes verändern. Mannitol wird zu diesem Zweck eingesetzt, um die Schwellung des Gehirns zu reduzieren, wenn Sie eine Kopfverletzung oder eine Gehirnoperation erlitten haben.

Was ist ein normaler Osmolalitätswert?

Die Körperflüssigkeit, die wir normalerweise zur Messung der Osmolalität beim Menschen verwenden, ist das Serum. Serum ist das, was vom Blut übrig bleibt, nachdem die Zellen und Proteine entfernt wurden. Die Partikel, die die Osmolalität des Serums ausmachen, sind Glukose, Natrium- und Kaliumsalze (^Na+ und ^K+) und Harnstoff. Die normale Serumosmolalität liegt bei 280-295 mOsm/kg. Häufig wird auch eine Urinprobe zur Bestimmung der Urinosmolalität verlangt.

Die Osmolalität des Serums kommt der Osmolalität im Inneren der Zellen, aus denen unser Körper besteht, sehr nahe. Das liegt daran, dass die Wände unserer Zellen für mikroskopisch kleine Teilchen (Ionen und Anionen) und für Wasser durchlässig sind.

Durchlässig bedeutet, dass diese Partikel und das Wasser ungehindert durch die Zellwände ein- und auswandern können. Dadurch bleibt die Osmolalität auf beiden Seiten der Zellwände im gesamten Körper gleich. Dies ist wichtig, da die Zellen sonst nicht richtig funktionieren.

Gelegentlich kann auch die Osmolalität des Stuhls (Fäkalien) getestet werden.

Was ist Flüssigkeitshomöostase?

Als Flüssigkeitshomöostase bezeichnet man die Art und Weise, wie der Körper die Osmolalität der Körperflüssigkeiten ständig innerhalb eines sehr engen Bereichs hält. Das Wort Homöostase kommt von "homeo", was "gleich" oder "ähnlich" bedeutet, und "stasis", was "gleich bleiben" bedeutet. Flüssigkeits-Homöostase bedeutet also, dass die Flüssigkeit immer gleich bleibt.

Wie hält der Körper die Flüssigkeitshomöostase aufrecht?

Bei normalen, gesunden Menschen wird die Osmolalität der Körperflüssigkeiten vom Körper sehr genau reguliert.

Wenn die Osmolalität ansteigt

• Man bekommt Lust zu trinken - Durst.

• Das Gehirn setzt ein Hormon namens antidiuretisches Hormon (ADH) frei (auch bekannt als Arginin-Vasopressin (AVP)).

• ADH verändert die Art und Weise, wie die Nieren auf das durch sie fließende Blut reagieren.

• Die Nieren filtern ständig das Blut und können verändern, wie viel Wasser in den Urin gelangt und wie viel wieder in den Körper aufgenommen wird.

• Diuretisch bedeutet so viel wie "zum Urinieren anregen". Das antidiuretische Hormon (ADH) verhindert, wie der Name schon sagt, dass Sie so viel Urin produzieren, so dass Sie nicht so viel Urin ausscheiden. Der Urin, den Sie ausscheiden, hat eine dunklere Farbe, da er konzentrierter ist.

• Wenn Sie nicht so viel Urin ausscheiden, verlieren Sie auch nicht so viel Wasser.

• Wenn man nicht so viel Wasser verliert und etwas trinkt, weil man Durst hat, ist mehr Wasser im Körper.

• Je mehr Wasser im Körper vorhanden ist, desto geringer ist die Osmolalität.

Wenn die Osmolalität sinkt

• Das Gehirn hört auf, ADH freizusetzen, und man hat kein Durstgefühl mehr.

• Die Nieren fangen wieder an, mehr Urin zu produzieren.

• Sie geben mehr verdünnten Urin ab.

• Sie verlieren mehr Wasser aus Ihrem Körper.

• Wenn weniger Wasser im Körper vorhanden ist, steigt die Osmolalität wieder an.

Und so geht es weiter, den ganzen Tag, jeden Tag: Ihr Gehirn und Ihre Nieren kontrollieren streng das Milieu in Ihren Zellen.

Brauchen Sie acht Gläser Wasser pro Tag?

Manchmal. Manchmal auch nicht. Es hängt davon ab, was Sie tun, wie heiß es ist, wie groß Sie sind, wie alt Sie sind ... aber Ihr Körper wird Ihnen sagen, ob Sie etwas trinken müssen, indem er Sie durstig macht.

Es ist ein Mythos, dass wir 1½ bis 2 Liter Wasser pro Tag trinken müssen. Es ist nicht bekannt, woher diese Zahl stammt, aber sie wurde beschrieben als: "nicht nur Unsinn, sondern ... gründlich entlarvter Unsinn". Es ist sicherlich ein Favorit der Wasserindustrie.

Wasser zu trinken ist auf jeden Fall besser für uns als zuckerhaltige Getränke, aber für diejenigen von uns, die das Glück haben, in der fortgeschrittenen Welt zu leben, wird die Wasserversorgung genau überwacht und ist sehr sicher.

Abgesehen von Menschen, die immer wieder Nierensteine bekommen, gibt es keinen Beweis dafür, dass wir mehr trinken sollten, als wir von Natur aus wollen. Es könnte sogar schlecht für uns sein: wenn wir uns schuldig fühlen, weil wir es nicht schaffen - ganz zu schweigen von dem Schlafmangel, wenn wir mitten in der Nacht aufstehen müssen, und der Harninkontinenz.

Wie kann die Flüssigkeitshomöostase gestört werden?

Es gibt einige Bedingungen und Situationen, in denen die Flüssigkeitshomöostase gestört werden kann. Dies kann dazu führen, dass die Osmolalität zu hoch (Hyperosmolalität) oder zu niedrig (Hypoosmolalität) ist.

Was verursacht hohe

Zu wenig antidiuretisches Hormon (oder es hat seine Wirkung verloren)

• Diabetes insipidus:

  • Dies ist nicht zu verwechseln mit Diabetes mellitus, der viel häufiger vorkommt.

  • Diabetes insipidus ist darauf zurückzuführen, dass entweder das Gehirn nicht mehr in der Lage ist, antidiuretisches Hormon (ADH) zu bilden (kranialer Diabetes insipidus) oder die Nieren ihre Fähigkeit verlieren, darauf zu reagieren (nephrogener Diabetes insipidus).

  • Sie kann zu schwerem Flüssigkeitsmangel im Körper führen (Dehydrierung).

Verlust von Körperflüssigkeit

• Einige Medikamente wie Diuretika - zum Beispiel Thiaziddiuretika oder Schleifendiuretika - können die Fähigkeit der Nieren, Wasser zurückzuhalten, überfordern.

• Schwere Diarrhöe.

• Schwere Übelkeit (Erbrechen).

• Übermäßiges Schwitzen.

• Verbrennungen.

Was verursacht eine niedrige Osmolalität?

Zu viel antidiuretisches Hormon

• Neurologische Ursachen: Hirnkrebs und Hirntumore, Hirnverletzungen, Multiple Sklerose, systemischer Lupus erythematodes, Blutungen ins Gehirn.

• Lungenerkrankungen: Lungenkrebs, Lungenentzündung, Asthma, Tuberkulose.

• Andere Krebsarten: Magenkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs, Leukämie und Lymphome.

• Einige Medikamente:

  • Nichtsteroidale Antirheumatika (NSAIDs) - zum Beispiel Ibuprofen.

  • Selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRI ) - zum Beispiel Fluoxetin.

  • Protonenpumpenhemmer - zum Beispiel Omeprazol.

  • Angiotensin-Converting-Enzym (ACE)-Hemmer - zum Beispiel Lisinopril.

• Ecstasy (auch MDMA genannt): Erhöht den ADH-Wert, aber die Konsumenten neigen auch dazu, übermäßig zu trinken, möglicherweise um der anderen Wirkung von Ecstasy entgegenzuwirken, nämlich der Erhöhung der Körpertemperatur.

• Übung - siehe unten.

Zu viel Wasser trinken

Übermäßiges Wassertrinken kann die Flüssigkeitshomöostase des Körpers überfordern und zu einer Wasserintoxikation führen.

• Sie ist bei Menschen aufgetreten, die übermäßig viel trinken, um sich satt zu fühlen, wenn sie versuchen, abzunehmen.

• Wasservergiftungen sind auch die Folge von Trinkwettbewerben und "Initiations"-Zeremonien.

• Sie kann bei körperlicher Anstrengung auftreten; in diesem Fall spricht man von einer trainingsassoziierten Hyponatriämie (EAH):

  • Dies ist vor allem ein Problem von Marathonläufern, die aus Sorge, nicht genug zu trinken, zu viel trinken.

  • Bewegung löst die Ausschüttung von ADH aus, was die Auswirkungen von übermäßigem Alkoholkonsum verschlimmert.

  • Manche Menschen nehmen unvorsichtigerweise vor jeder sportlichen Betätigung ein entzündungshemmendes Schmerzmittel ein, was die Wahrscheinlichkeit einer EAH noch erhöht.

  • In jüngster Zeit wurde sie auch nach weniger anstrengenden Übungen, einschließlich Yoga, beobachtet.

Die Auswirkungen dieser Probleme sind auf die sehr niedrige Osmolalität von Natrium (^Na+) zurückzuführen. Dies wird als Hyponatriämie bezeichnet und kann in schweren Fällen zu Kopfschmerzen, Schwindel, Desorientierung und Verwirrung führen. Letztendlich kann sie zu Koma und Tod führen.

Weitere Informationen finden Sie in der gesonderten Packungsbeilage "Hyponatriämie".